Nave mais distante da Terra vai mapear bolha protetora do Sistema Solar

 Ao redor do nosso sistema solar existe um enigmático escudo cósmico natural chamado heliosfera — e uma nova missão pretende ajudar os astrônomos a compreendê-lo melhor.

Nave mais distante da Terra vai mapear bolha protetora do Sistema Solar 

Criada pelo vento solar, um fluxo constante de partículas carregadas que emanam do Sol, a heliosfera atua como uma enorme bolha que protege os planetas do nosso sistema solar da radiação cósmica que permeia a Via Láctea, nossa galáxia.

Além do campo magnético protetor da Terra, a heliosfera tem um papel fundamental para tornar a vida possível em nosso planeta — e talvez tenha sido crucial para a existência de vida em outros planetas, como Marte.

Mais de meia dúzia de missões já contribuíram para a compreensão da heliosfera pelos astrônomos, e duas sondas ainda em operação, as Voyager, coletaram dados importantes após deixarem a heliosfera para explorar o espaço interestelar.

A nova missão Imap (Sonda de Mapeamento e Aceleração Interestelar, em português) foi projetada para investigar como o Sol forma seu vento solar e como esse vento solar interage com o espaço interestelar na fronteira da heliosfera, que começa a uma distância três vezes maior que a distância entre a Terra e Plutão, segundo a Nasa.

Os 10 instrumentos da nave espacial também preencherão lacunas no mapa existente da heliosfera, montado a partir de dados coletados por missões anteriores, e ajudarão a explicar melhor como a heliosfera protege nosso sistema solar dos raios cósmicos prejudiciais, as partículas mais energéticas do universo.

Junto com outras duas missões de clima espacial, com lançamento previsto para quarta-feira (24) no mesmo foguete, o Imap ajudará os cientistas a prever melhor quando as tempestades solares liberadas pelo Sol podem afetar nosso planeta. Quando direcionada à Terra, a radiação intensa dessas tempestades, também conhecidas como clima espacial, pode representar riscos para astronautas na Estação Espacial Internacional, além de interferir em comunicações, rede elétrica, navegação e operações de rádio e satélite.

"Este próximo conjunto de missões é a última caronagem cósmica", disse o Joe Westlake, diretor da Divisão de Heliofísica da Nasa, durante uma coletiva de imprensa no domingo (21). "Elas fornecerão uma visão sem precedentes do clima espacial. Todos os humanos na Terra, assim como praticamente todos os sistemas envolvidos na exploração espacial e nas necessidades humanas, são afetados pelo clima espacial."

Mapeando a heliosfera

A heliosfera foi teorizada pela primeira vez por vários cientistas que investigavam o conceito de raios cósmicos e vento solar no final da década de 1950, segundo a Nasa. 

Os cientistas acreditavam que o Sol fornecia uma rede de campos magnéticos e ventos solares que criava uma fronteira ao redor da Terra e do resto do sistema solar.

A Mariner 2, primeira missão bem-sucedida a outro planeta que realizou um sobrevoo de Vênus em 1962, foi também a primeira a medir o vento solar, comprovando sua existência. Medições diretas realizadas pelas missões Pioneer 10 e 11 na década de 1970, assim como as sondas Voyager, forneceram evidências adicionais da heliosfera.

Os cientistas estão ansiosos para conhecer como são as fronteiras da heliosfera, algo que as sondas Voyager já ofereceram vislumbres tentadores no passado. Elas são as únicas duas espaçonaves a atravessar a heliosfera.

A Voyager 1 alcançou a fronteira da heliosfera em 2012, enquanto a Voyager 2, mais lenta, cruzou esse limite em 2018, fornecendo registros em duas localizações específicas. As informações coletadas por essas sondas estão ajudando os cientistas a compreender a forma da heliosfera, semelhante a um cometa.

O satélite Ibex (Explorador da Fronteira Interestelar) vem mapeando a heliosfera desde seu lançamento em 2008. Porém, o Imappode explorar e mapear as fronteiras da heliosfera como nunca antes, pois possui instrumentos com imageamento mais rápido e capazes de uma resolução 30 vezes maior.

Uma vez que alcance uma órbita a cerca de 1,6 milhão de quilômetros da Terra, o Imap também capturará observações do vento solar em tempo real e medirá partículas que viajam do Sol, estudará a fronteira da heliosfera entre 9,7 bilhões e 14,5 bilhões de quilômetros de distância, e até mesmo coletará dados do espaço interestelar.

Predominantemente, o Imap medirá átomos neutros energéticos, chamados ENAs, ou partículas sem carga que se formam quando um íon energético carregado colide com um átomo neutro de movimento lento. O processo que forma essas partículas, encontradas onde quer que haja plasma, ou gás carregado, no espaço, também ocorre por toda a heliosfera e ao longo de sua fronteira.

O Imap dependerá do rastreamento dessas partículas para criar um mapa mais completo da heliosfera, segundo a Nasa.

Segundo a Nasa, as partículas viajam em linha reta, sem serem afetadas por campos magnéticos por não possuírem carga, permitindo que o Imap colete ENAs próximo à Terra e rastreie suas origens, como as fronteiras invisíveis da heliosfera.

"O Imap vai produzir imagens incrivelmente detalhadas que evoluirão ao longo do tempo dessa região de interação", afirmou David McComas, investigador principal do Imap e astrofísico da Universidade de Princeton. "Será possível entender como é a blindagem, como ela funciona e qual sua aparência."

McComas acrescentou que nosso sistema solar não é o único a ter algo como uma heliosfera, e que astrosferas brilhantes já foram observadas ao redor de outras estrelas.

Monitoramento do clima espacial

O lançamento do IMAP estava previsto para esta quarta-feira (24) às 8h15 (horário da costa leste dos EUA), junto com o Observatório Carruthers da Geocorona da Nasa e o SWFO-L1 (Space Weather Follow On-Lagrange 1) da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9 no Centro Espacial Kennedy da Nasa, na Flórida. A Nasa transmitiu o lançamento ao vivo pelo YouTube.

O Observatório Carruthers da Geocorona é um pequeno satélite dedicado à observação da exosfera, a camada atmosférica mais externa da Terra. A missão Carruthers capturará imagens do brilho ultravioleta tênue da região, chamado geocorona, para ajudar a responder questões sobre a forma, tamanho e densidade da exosfera.

A missão recebeu o nome do George Carruthers, que desenvolveu uma câmera ultravioleta como primeiro observatório lunar, instalada durante a missão Apollo 16. A câmera, que ainda permanece na região das terras altas de Descartes na Lua, fotografou a Terra em luz ultravioleta e capturou a primeira imagem da exosfera em 1972.

A missão Carruthers medirá as mudanças e os efeitos do clima espacial quando este atingir a Terra, considerando que a exosfera marca uma fronteira de transição entre a Terra e o espaço.

Já a missão SWFO-L1 funcionará como um detector de tempestades solares, fornecendo alertas antecipados para proteger astronautas em órbita baixa da Terra e satélites que fornecem comunicações críticas no planeta.

É uma ferramenta que se tornará ainda mais necessária conforme os astronautas se aventuram mais profundamente no espaço.

"Acredito que estamos melhorando... mas uma previsão realmente sólida ainda é algo que estamos buscando", disse Mark Clampin, vice-administrador associado interino da Diretoria de Missão Científica da Nasa, durante uma coletiva de imprensa sobre a próxima missão Artemis II ao redor da Lua. "E obviamente as missões que estamos lançando agora nos darão uma compreensão muito melhor não apenas de uma parte do problema, mas do problema como um todo, desde o que está acontecendo no Sol até como isso se propaga a partir dele, e se isso se torna um problema real ou não."

O telescópio coronógrafo compacto do satélite monitorará a atividade solar e medirá o vento solar, fornecendo um fluxo constante de dados para o Centro de Previsão do Clima Espacial da NOAA. As imagens de tempestades solares captadas pelo satélite podem ser enviadas ao centro em 30 minutos, enquanto outras missões atuais, como o Observatório Solar e Heliosférico da Nasa e da Agência Espacial Europeia, lançado em 1995, podem levar até oito horas.

"Os dados essenciais do SWFO-L1 são nossa linha vital para manter as luzes acesas, os aviões voando e os satélites seguros, garantindo que a América esteja preparada para o que o Sol enviar em nossa direção", disse Clinton Wallace, diretor do Centro de Previsão do Clima Espacial da NOAA.

Msn.com