5097: Os cinturões de radiação de Van Allen aceleram partículas quase à velocidade da luz

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

(dr) Ingo Michaelis and Yuri Shprits / GFZ
Cinturões de radiação de Van Allen

Uma equipa de cientistas alemães descobriu como é que os electrões relativísticos, que passam quase à velocidade da luz, surgem ao redor do nosso planeta. Está tudo relacionado com os cinturões de radiação invisíveis, e cheios de partículas, que envolvem a Terra.

Entre 2012 e 2019, as sondas que estudam a radiação capturada pelo campo magnético da Terra descobriram que os electrões relativísticos, que são impulsionados por aceleradores de partículas cósmicas, parecem estar muito perto da velocidade da luz – tendo, inclusivamente, sido baptizados de electrões ultra-relativísticos.

Segundo a equipa de cientistas do Centro Alemão de Geociências GFZ, na Alemanha, o fenómeno está relacionado com os cinturões de radiação invisíveis, e cheios de partículas, que envolvem a Terra: os cinturões de radiação de Van Allen.

De acordo com o Science Alert, os electrões só atingem velocidades ultra-relativísticas se o plasma tiver sido significativamente esgotado num cinturão de radiação antes de uma tempestade solar. O fenómeno foi observado durante alguns tipos de tempestades solares e a descoberta surge num recente artigo científico, publicado na Science Advances.

“Este estudo mostra que os electrões no cinturão de radiação da Terra podem ser prontamente acelerados localmente para energias ultra-relativísticas se as condições do plasma ambiente – ondas de plasma e densidade de plasma temporariamente baixa – estiverem certas”, explicou o físico Yuri Shprits.

“As partículas podem ser vistas a ‘surfar’ nas ondas de plasma. Em regiões de densidade plasmática extremamente baixa, podem tirar muita energia das ondas de plasma. Mecanismos semelhantes podem estar em funcionamento nas magnetosferas de planetas externos, como Júpiter ou Saturno, e noutros objectos astrofísicos”, rematou.

Os cinturões são regiões nas quais o campo magnético do planeta captura partículas carregadas do vento solar. O cinturão mais interno estende-se de 640 a 9,6 mil quilómetros de altitude, e o cinturão mais externo de cerca de 13,5 mil a 58 mil quilómetros.

Apesar de não conseguirmos observar estes cinturões, sem eles o vento solar atingiria a Terra com estas partículas carregadas de energia. Esta descoberta pode ser muito útil para a instalação de satélites – que, normalmente, são instalados a cerca de dois mil quilómetros da superfície da Terra – e para evitar consequentes dados.

Por Liliana Malainho
10 Fevereiro, 2021