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NASA lançará dupla de foguetes para desvendar dínamo da atmosfera da Terra

·3 minuto de leitura

A cerca de 80 km acima da superfície, a atmosfera do nosso planeta começa a se misturar com o espaço. É também nesta região que o ar vibra com uma corrente elétrica, conhecida como “dínamo atmosférico”. Foram necessários centenas de anos, mas os cientistas conseguiram estabelecer as bases para entender melhor este grande gerador elétrico que cerca nosso planeta — agora, o próximo passo é desvendar os detalhes dos mecanismos que o mantêm em funcionamento. Para isso, a NASA contará com os foguetes da missão Dynamo-2, com lançamento estimado para acontecer entre os dias 6 e 20 de julho, aliados ao satélite Ionospheric Connection Explorer (ICON).

Em linhas gerais, o dínamo atmosférico é formado por um padrão de corrente elétrica, que gira em circuitos do tamanho de continentes. Essas correntes são impulsionadas pela luz solar e migram pelo planeta, ficando centralizadas sempre nas regiões em que o Sol está incidindo diretamente — com a luz solar, o calor faz com que a atmosfera se expanda. Se um observador estivesse bem no alto, iria sentir essa expansão como fortes rajadas de vento.

Correntes atmosféricas no dia do lançamento da missão Dynamo, em 2013. A intensidade delas é diferenciada pelas cores vermelho e azul (Imagem: Reprodução/NASA/JAXA/R. Pfaff et al)
Correntes atmosféricas no dia do lançamento da missão Dynamo, em 2013. A intensidade delas é diferenciada pelas cores vermelho e azul (Imagem: Reprodução/NASA/JAXA/R. Pfaff et al)

As correntes “gostam” da ionosfera da Terra, camada atmosférica onde moléculas e átomos, ao interagirem com a radiação solar, acabam liberando íons e elétrons. No processo de ionização, a radiação solar mais energética é absorvida, ou seja, impedida de atingir a superfície terrestre. Com o efeito da radiação, a ionosfera se move contra o campo magnético da Terra, junto do vento e, “com esses ingredientes juntos, a força do vento empurrando os íons e elétrons no campo magnético, conseguimos uma corrente elétrica fluindo na atmosfera superior”, conforme explica Scott England, físico espacial da Virginia Tech e colaborador da missão Dynamo-2 (Dynamos, Winds, and Electric Fields in the Daytime Lower Ionosphere-2). “É isso que chamamos de ‘dínamo’”, diz.

A maior parte das medidas deste dínamo são coletadas por magnetômetros em solo, mas a forma mais eficiente de descobrir os detalhes do processo é coletando os dados diretamente na ionosfera, onde a corrente elétrica flui — e a melhor forma de fazer isso é lançando um foguete para lá. Por isso, a equipe decidiu usar foguetes de sondagem, que coletam medidas no espaço rapidamente e caem de volta para a Terra. Eles conseguem alcançar regiões que seriam baixas demais para estudos com satélites, mas que são altas demais para serem alcançadas por balões científicos.

Assim, a primeira missão Dynamo foi lançada em 2013, com dois foguetes que coletaram medidas de campo elétrico e do vento. O movimento deles confirmou uma parte da teoria das marés atmosféricas, responsáveis por ventos em alta altitude que movimentariam o dínamo atmosférico. Os ventos já eram esperados, mas a surpresa veio com a força que mostraram: “somente na região do dínamo, o vento fica muito rápido, a mais de 150 m/s”, disse Rob Pfaff, físico espacial do Goddard Space Flight Center, da NASA, e investigador principal das duas missões Dynamo.

Conceito do satélite ICON (Imagem: Reprodução/NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)
Conceito do satélite ICON (Imagem: Reprodução/NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

Apesar da surpresa, os dados obtidos pelos foguetes daquela missão mostraram correspondência com as medidas feitas pelo satélite Ionospheric Connection Explorer (ICON), que também observa os ventos da ionosfera — e que, ultimamente, registrou ventos bem mais rápidos do que se esperava na teoria. Neste cenário, a ideia é que a Dynamo-2 combine os pontos fortes da Dynamo anterior aos recursos de amplo campo de visão e capacidade de realizar repetidas observações do satélite ICON.

Ao contrário da missão anterior, os novos dois foguetes da Dynamo-2 devem ser lançados durante a manhã e a tarde para a equipe conseguir coletar dados da corrente se movendo em diferentes direções. “Vamos coletar medidas pela manhã e tarde para ‘fechar o ciclo’ e ver como tudo isso se encaixa”, disse Pfaff. A expectativa é que os resultados proporcionados pela nova missão ajudem a equipe a entender o que está causando ventos tão fortes, e como isso afeta o entendimento do dínamo atmosférico.

Fonte: Canaltech

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