- A NASA descobriu uma camada ao redor da Terra chamada campo elétrico ambipolar
- Este campo é responsável por elevar uma camada da nossa atmosfera para o espaço
Desde que Isaac Newton foi atingido por sua maçã em 1666, os cientistas tentam entender as forças que moldam nosso planeta.
Embora a atração gravitacional e o campo magnético da Terra sejam bastante familiares, os cientistas agora dizem que encontraram um terceiro campo que é “tão fundamental quanto”.
Pesquisadores da NASA encontraram a primeira evidência de um campo elétrico sutil e quase indetectável ao redor do planeta.
Esse “campo elétrico ambipolar” pode ser responsável pelos ventos misteriosos de partículas supersônicas que são constantemente disparadas dos polos da Terra.
Além disso, os pesquisadores afirmam que a descoberta pode até ajudar a explicar por que a vida se formou aqui na Terra e em nenhum outro lugar.
Na década de 1960, quando a primeira espaçonave começou a orbitar a Terra, as agências espaciais começaram a notar fenômenos estranhos sobre os polos.
À medida que as naves espaciais passavam por cima delas, elas eram atingidas por um vento supersônico repentino de partículas carregadas que saíam da atmosfera.
Mas embora os cientistas saibam há mais de 50 anos que esses “ventos polares” existem, ninguém ainda foi capaz de explicar o que os causa.
Algumas das partículas podem ser aquecidas pela luz solar não filtrada e escapar como vapor de uma panela fervendo.
Mas outros eram mais misteriosos, pois os cientistas também encontraram um fluxo constante de íons de hidrogênio que eram completamente frios, apesar de viajarem em velocidades supersônicas.
O autor principal, Dr. Glyn Collinson, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, diz: “Algo tinha que estar atraindo essas partículas para fora da atmosfera.”
Os pesquisadores levantaram a hipótese de que as partículas poderiam ser retiradas da atmosfera por uma carga elétrica planetária em algum lugar a cerca de 250 km acima da superfície.
Nessa altitude, os átomos em nossa atmosfera começam a se quebrar em elétrons com carga negativa e íons com carga positiva.
Como os íons são 1.836 vezes mais pesados que os elétrons, eles deveriam afundar em direção à Terra sob a influência da gravidade.
Mas como eles têm cargas opostas, os elétrons e íons são unidos por um campo elétrico que os puxa em ambas as direções – daí o nome ambipolar.
Como um cachorro puxando sua guia, os elétrons arrastam seus íons para cima contra a força da gravidade e os levantam para fora da atmosfera.
Entretanto, até muito recentemente, a tecnologia para medir esse campo simplesmente não existia.
A partir de 2016, pesquisadores começaram a desenvolver um foguete capaz de medir o que eles acreditavam ser uma diferença de voltagem muito pequena em centenas de quilômetros.
Isso culminou na Missão Endurance da NASA, lançada da remota ilha norueguesa de Svalbard, a apenas algumas centenas de quilômetros ao sul do Polo Norte.
Os pesquisadores precisaram fazer a viagem até essa ilha distante porque é o único lugar no mundo onde é possível detectar o campo elétrico ambipolar.
Ao redor dos polos, o campo magnético da Terra produz “linhas de campo abertas” que se projetam para o espaço em vez de formar circuitos fechados.
A coautora Professora Suzanne Imber, física espacial da Universidade de Leicester, Reino Unido, disse ao MailOnline: “O campo é gerado por elétrons, que têm alguma pressão térmica que lhes permite subir a altitudes maiores em linhas de campo abertas.
‘Os elétrons estão ligados ao campo magnético, então isso só é detectável sobre os polos, porque altas latitudes magnéticas são onde as linhas de campo vão da superfície para o espaço.’
Isso se tornou ainda mais desafiador pelo fato de que essas linhas de campo não permanecem no mesmo lugar, mas se movem continuamente.
“É um desastre se você errar e lançar seu foguete no momento errado. Você só tem uma chance no experimento”, diz o professor Imber.
Apesar das mudanças nas linhas de campo e das nevascas, a equipe conseguiu lançar seu foguete em um voo suborbital em 11 de maio de 2022.
O Endurance, nomeado em homenagem às expedições polares de Ernest Shackleton, voou a uma altitude de 477,23 milhas (768,03 km), caindo 19 minutos depois no Mar da Groenlândia.
Ao longo dos 518 km de altitude em que o Endurance coletou dados, ele encontrou um potencial de carga elétrica de apenas 0,55 volts.
O Dr. Collinson diz: “Meio volt não é quase nada — é tão forte quanto uma bateria de relógio, mas é a quantidade certa para explicar o vento polar.”
Embora essa força seja muito pequena, em uma área tão vasta os pesquisadores acreditam que ela é responsável por aumentar a altura da ionosfera, uma camada da atmosfera, em 271%.
“É como uma correia transportadora que eleva a atmosfera para o espaço”, diz o Dr. Collinson.
Como esse campo foi descoberto recentemente, os pesquisadores ainda não têm certeza do efeito que ele pode ter tido no desenvolvimento da Terra, mas as consequências podem ser enormes.
De forma crítica, há algumas sugestões de que isso pode ser parte da razão pela qual a Terra ainda tem água enquanto planetas como Vênus e Marte secaram.
Em 2016, a missão Venus Express da Agência Espacial Europeia descobriu que a ionosfera de Vênus gera um potencial de 10 volts ao redor de todo o planeta.
À medida que a luz solar intensa separava os íons de oxigênio carregados positivamente do hidrogênio na água, essa carga poderia tê-los sugado para o espaço como um aspirador de pó do tamanho de um planeta.
Com o tempo, esse processo pode ter esvaziado toda a água de Vênus no espaço e deixado-o como o deserto árido que vemos hoje .
Como o campo elétrico ambipolar da Terra é muito mais fraco, isso pode fazer parte do conjunto de fatores que determinam se um planeta é habitável a longo prazo.
O Dr. Collinson diz: ‘Qualquer planeta com atmosfera deve ter um campo ambipolar.
‘Agora que finalmente o medimos, podemos começar a aprender como ele moldou nosso planeta e outros ao longo do tempo.’
GOTAS DE DIÓXIDO DE CARBONO E ÁCIDO SULFÚRICO APRESENTAM-SE NA ATMOSFERA DE VÊNUS
A atmosfera de Vênus consiste principalmente de dióxido de carbono, com nuvens de gotículas de ácido sulfúrico.
A espessa atmosfera retém o calor do sol, resultando em temperaturas de superfície superiores a 470°C (880°F).
A atmosfera tem muitas camadas com diferentes temperaturas.
No nível onde as nuvens estão, cerca de 50 km acima da superfície, a temperatura é aproximadamente a mesma da superfície da Terra.
À medida que Vênus avança em sua órbita solar enquanto gira lentamente para trás em seu eixo, o nível superior de nuvens passa ao redor do planeta a cada quatro dias terrestres.
Eles são impulsionados por ventos com força de furacão que viajam a cerca de 360 km por hora.
Explosões de raios atmosféricos iluminam essas nuvens que se movem rapidamente.
As velocidades dentro das nuvens diminuem com a altura das nuvens e, na superfície, são estimadas em apenas alguns quilômetros por hora.
No solo, pareceria um dia muito nublado e nebuloso na Terra, e a atmosfera é tão pesada que pareceria que você estava a 1,6 km de profundidade debaixo d’água.