Misteriosas ondas de plasma ‘cantantes’ são detectadas ao redor de mercúrio

ilustração de ondas cantantes em mercúrio

Ao redor de planetas como mercúrio, que possuem uma magnetosfera, algo mágico acontece.

Se você ouvir com os instrumentos certos, pode ouvir trinados e assobios, quase como o canto dos pássaros ao amanhecer e ao entardecer. Essas chamadas ondas de coro foram registradas na Terra, em Júpiter e Saturno. Além disso, os cientistas já as observaram em Urano e Netuno.

Agora, liderados pelo astrônomo Mitsunori Ozaki da Universidade de Kanazawa, cientistas do Japão e da França as detectaram assobiando ao redor de Mercúrio, desolado e solitário enquanto circunda o Sol.

Isso é interessante, porque esses outros planetas têm algumas coisas que Mercúrio não tem: atmosferas espessas e exuberantes, e cinturões de radiação permanentes onde partículas solares ficam presas no campo magnético de um planeta.

Os cientistas dizem que é uma descoberta que poderia lançar alguma luz sobre o ambiente magnético ao redor de Mercúrio e como os campos magnéticos planetários em geral são moldados pelo vento solar.

Mercúrio não tem muito de um campo magnético. É um pedaço de rocha bastante nu, com uma atmosfera praticamente inexistente, muito perto do Sol para conforto. Está constantemente sendo atingido por radiação e pelo vento solar também.

Mas este mundo escasso e abrasado abriga segredos, oh sim. Apenas este ano, os cientistas finalmente descobriram que Mercúrio, mesmo com seu mísero campo magnético e atmosfera, tem auroras, de um tipo estranho.

Muito antes dessa descoberta, no entanto, os cientistas pensavam que Mercúrio poderia ter ondas de coro. Elas ocorrem quando elétrons energéticos ficam presos na magnetosfera de um planeta, espiralando ao longo das linhas do campo magnético e gerando ondas no plasma.
Essas ondas podem ser registradas e convertidas em sons que variam dependendo de como e onde os elétrons estão se movendo.

Você pode ouvir, por exemplo, ondas de modo assobiador registradas na Terra no vídeo abaixo.

A exploração de Mercúrio tem sido eventual e limitada, o que significa que nossa compreensão de seu ambiente espacial é irregular. Sabemos sobre seu campo magnético desde que a sonda Mariner 10 fez observações na década de 1970.

Mas os cientistas estão buscando compensar essa falta. E parte da missão Mercury BepiColombo, lançada em 2018, é um instrumento chamado MIO dedicado ao estudo da magnetosfera mercuriana.

Esse instrumento ainda não está completamente em órbita; a gravidade do Sol torna a inserção orbital complicada. Mas a espaçonave fez sobrevôos de Mercúrio em 2021 e 2022 que registraram observações do campo magnético de Mercúrio.

E lá, nos dados coletados pelo MIO, os pesquisadores encontraram evidências claras de ondas de modo assobiador na magnetosfera de Mercúrio. Mas, porque é Mercúrio, havia algo estranho nelas: elas só apareciam em uma pequena parte da magnetosfera de Mercúrio, em uma cunha conhecida como o setor do amanhecer.

Isso sugeriu que há algum mecanismo físico que promove as ondas de coro nessa região ou as suprime em outros lugares. A equipe realizou modelagem e simulações e determinou que a transferência de energia dos elétrons para ondas eletromagnéticas é mais eficiente no setor do amanhecer, levando à geração dos assobios.

Para uma compreensão mais aprofundada e caracterização dessas ondas de coro, serão necessárias mais observações e análises.

Essas primeiras detecções permitirão que os pesquisadores planejem suas investigações em detalhes, antes da inserção orbital do MIO em 2025.

“Até o momento, ainda não sabemos se a Terra e Mercúrio têm propriedades espaço-temporais semelhantes em relação a seus coros acionados por elétrons”, escrevem os pesquisadores.

“O presente estudo abre caminho para essas futuras investigações desafiadoras que revelarão como os ambientes de planetas magnetizados são moldados pelo vento solar em nosso Sistema Solar, com potencial extrapolação para exoplanetas e suas interações com os ventos estelares.”

O estudo está disponível na revista de publicação científica Nature Astronomy.

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