Raios espaciais atingem 10.000ºC ao redor da Terra

Com informações da ESA -  04/04/2017

O fenômeno dos "raios espaciais" - jatos supersônicos de plasma - ocorre na fronteira entre as correntes de Birkeland. [Imagem: Universidade de Calgary/ESA]

Correntes de Birkeland

Informações obtidas pela constelação de satélites Swarm, lançada para mapear o campo magnético da Terra, levaram à descoberta de jatos de plasma supersônicos na porção superior da nossa atmosfera que podem atingir temperaturas de quase 10.000°C.

A teoria de que há enormes correntes elétricas, movidas pelo vento solar e guiadas através da ionosfera pelo campo magnético da Terra, foi postulada há mais de um século pelo cientista norueguês Kristian Birkeland. Mas só nos anos 1970, após o advento dos satélites, essas "correntes de Birkeland" foram confirmadas por medições diretas feitas no espaço.

Essas correntes levam até 1 terawatt de energia elétrica para a atmosfera superior - cerca de 30 vezes a energia consumida em uma cidade como Nova Iorque ou São Paulo.

Elas também são responsáveis pelos arcos das auroras boreais e austrais, as belas cortinas verdes que dançam lentamente, podendo se estender de horizonte a horizonte. Os dados mostraram que o fenômeno é mais forte no hemisfério norte e varia com a estação.

O fenômeno também leva à perda de material atmosférico para o espaço. [Imagem: Universidade de Calgary/ESA]

Jatos de plasma supersônicos

Embora já houvesse muitas informações sobre esses sistemas de correntes elétricas, as observações recentes feitas pelos satélites Swarm revelaram que eles estão associados com grandes campos elétricos, atingindo tensões muito elevadas. Esses campos, que são mais fortes no inverno, ocorrem onde as correntes de Birkeland verticais e horizontais se conectam através da ionosfera.

"Ao utilizar dados dos instrumentos de campo elétrico dos satélites Swarm, descobrimos que estes fortes campos elétricos impulsionam jatos de plasma supersônicos," explicou Bill Archer, da Universidade de Calgary. "Os jatos, aos quais chamamos de 'fluxos fronteiriços das correntes de Birkeland', marcam claramente a fronteira entre as camadas de correntes movendo-se em direção oposta e levam a condições extremas na atmosfera superior."

A confluência desses fluxos pode fazer com que regiões da ionosfera atinjam momentaneamente temperaturas próximas dos 10.000°C, o suficiente para alterar sua composição química. "Também fazem com que a ionosfera flua para cima, para altitudes mais elevadas, onde a energização adicional pode levar à perda de material atmosférico para o espaço," acrescentou Archer.