A sonda Cluster da ESA estava no lugar certo e na hora certa, em 15 de setembro de 2001. A riqueza de dados ajudará os cientistas a modelar melhor as interações entre a magnetosfera da Terra e o vento solar, bem como os campos magnéticos ao redor de outras estrelas e objetos exóticos com campos magnéticos poderosos.
A constelação da ESA, a sonda Cluster, atingiu o alvo. As quatro naves espaciais cercaram uma região dentro da qual o campo magnético da Terra estava se reconfigurando espontaneamente.
É a primeira vez que essa observação é feita e fornece aos astrônomos uma visão única do processo físico responsável pelas explosões mais poderosas que podem ocorrer no Sistema Solar: a reconexão magnética.
Ao observar o padrão estático de limalhas de ferro em torno de um ímã de barra, é difícil imaginar como campos magnéticos mutáveis e violentos podem ser em outras situações.
No espaço, diferentes regiões do magnetismo se comportam como grandes bolhas magnéticas, cada uma contendo gás eletrificado conhecido como plasma. Quando as bolhas se encontram e são unidas, seus campos magnéticos podem quebrar e reconectar, formando uma configuração magnética mais estável. Essa reconexão de campos magnéticos gera jatos de partículas e aquece o plasma.
No coração de um evento de reconexão, deve haver uma zona tridimensional em que os campos magnéticos quebram e se reconectam. Os cientistas chamam essa região de ponto nulo, mas, até agora, nunca foram capazes de identificar positivamente um, pois requer pelo menos quatro pontos de medição simultâneos.
Em 15 de setembro de 2001, as quatro naves espaciais Cluster estavam passando atrás da Terra. Eles estavam voando em uma formação tetraédrica com separações entre as naves espaciais de mais de 1 000 quilômetros. Enquanto voavam pela magnetotail da Terra, que se estende por trás do lado noturno do planeta, eles cercavam um dos suspeitos pontos nulos.
Os dados retornados pela sonda foram extensivamente analisados por uma equipe internacional de cientistas liderada pelo Dr. C. Xiao da Academia Chinesa de Ciências, Prof. Pu da Universidade de Pequim, Prof. Wang da Universidade de Tecnologia de Dalian. Xiao e seus colegas usaram os dados do Cluster para deduzir a estrutura tridimensional e o tamanho do ponto nulo, revelando uma surpresa.
O ponto nulo existe em uma estrutura inesperada de vórtice com cerca de 500 quilômetros de diâmetro. "Esse tamanho característico nunca foi relatado antes em observações, teorias ou simulações", dizem Xiao, Pu e Wang.
Esse resultado é uma conquista importante para a missão Cluster, pois fornece aos cientistas sua primeira visão do cerne do processo de reconexão.
Em todo o Universo, a reconexão magnética é considerada um processo fundamental que impulsiona muitos fenômenos poderosos, como os jatos de radiação vistos escapando de buracos negros distantes e os poderosos raios solares em nosso próprio sistema solar que podem liberar mais energia do que um bilhão bombas atômicas.
Em uma escala menor, a reconexão no limite diurno do campo magnético da Terra permite a passagem do gás solar, desencadeando um tipo específico de aurora chamada 'proton aurora'.
Compreender o que desencadeia a reconexão magnética também ajudará os cientistas a tentar aproveitar a fusão nuclear para a produção de energia. Nos reatores de fusão tokamak, as reconfigurações magnéticas espontâneas roubam o processo de sua controlabilidade. Ao entender como os campos magnéticos se reconectam, os cientistas de fusão esperam poder projetar melhores reatores que impedem que isso ocorra.
Depois de identificar um ponto nulo, a equipe agora espera marcar pontos futuros para comparar nulos e ver se a primeira detecção deles possuía uma configuração rara ou comum.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
