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Origem dos raios cósmicos que atingem a Terra pode ter sido decifrada

Pesquisadores da Universidade de Columbia usaram supercomputadores para simular as condições atmosféricas do Sol e seus campos magnéticos, com o objetivo de descobrir a origem dos raios cósmicos, ou seja, partículas de alta energia que atingem a Terra.

Cientistas tentam desvendar o mistério dessas partículas há muito tempo. Embora existam raios cósmicos que vieram de fora do Sistema Solar, o plasma do Sol também pode ser uma fonte — senão a principal delas. Mas coletar evidências disso não é nada simples.

Não está claro como partículas de alta energia se formam na atmosfera do Sol, ou como elas atingem velocidades próximas à da luz. Contudo, pesquisadores trabalham com a ideia de que campos magnéticos solares desempenham um papel fundamental no processo.

Os autores do novo artigo criaram a simulação para ver se essa ideia é válida. Eles usaram supercomputadores de Columbia, da NASA e do National Energy Research Scientific Computing Center para reproduzir o comportamento do plasma de nossa estrela.

Partículas de alta energia atingindo o topo da atmosfera terrestre e criando uma "chuva" de raios cósmicos (Imagem: Reprodução/Simon Swordy (U. Chicago), NASA)
Partículas de alta energia atingindo o topo da atmosfera terrestre e criando uma "chuva" de raios cósmicos (Imagem: Reprodução/Simon Swordy (U. Chicago), NASA)

Plasma é um dos estados da matéria (além do sólido, líquido e gasoso) que ocorre quando os átomos são expostos a temperaturas extremas — como a atmosfera de uma estrela. Nessas condições, os elétrons são separados dos núcleos atômicos formados por prótons e nêutrons.

Nesse processo de separação de suas partículas, os átomos agora se tornaram íons. Os prótons, que possuem carga positiva, são suscetíveis aos campos magnéticos, assim como os elétrons, então é razoável pensar que o magnetismo do Sol é responsável pelos "voos" super rápidos dessas partículas carregadas.

Foi exatamente isso o que a simulação demonstrou. Os campos magnéticos na atmosfera do Sol aceleram íons e elétrons até velocidades próximas à velocidade da luz, arremessando-as em direção ao espaço e, eventualmente, à Terra.

Raios cósmicos são preocupantes porque podem causar grandes estragos aos satélites, espaçonaves e até mesmo aos astronautas no espaço. Mas a pesquisa não se limita a isso. É que os processos de formação dessas partículas de alta energia é, provavelmente, semelhante às demais produzidas no universo, em estrelas mais distantes e em torno de buracos negros.

Fonte: Canaltech

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