A NASA desvendou um dos muitos mistérios do Sol (e abre portas à energia ilimitada)

Cientistas da missão MMS da NASA descobriram um dos muitos segredos do Sol — um tipo de erupção solar que dura apenas alguns minutos, a um ritmo previsível e rápido, que produz energia suficiente para alimentar a Terra durante 20.000 anos.

Há mais de 60 anos que os cientistas tentam compreender o chamado processo de reconexão magnética rápida, e investigadores da NASA podem ter acabado de o descobrir, revela uma nota da agência espacial norte-americana.

De acordo com a Interesting Engineering, a descoberta poderia proporcionar uma nova visão sobre processos que poderiam ter aplicações práticas na Terra, tais como a fusão nuclear, que visa aproveitar o mesmo tipo de energia que o Sol e as estrelas.

O estudo foi apresentado num artigo publicado em abril na Nature Comunications, e é um passo importante na procura de energia ilimitada. A descoberta pode também permitir previsões mais precisas de tempestades geotérmicas, que podem afetar equipamentos eletrónicos, como por exemplo: os satélites.

“Se conseguirmos compreender como funciona a reconexão magnética, então podemos prever melhor eventos com impacto na Terra, como tempestades geomagnéticas e erupções solares”, explica Barbara Giles, investigadora do Centro Espacial Goddard e da missão MMS da NASA.

“E se conseguirmos compreender como se inicia a reconexão, isso também ajudará a investigação sobre fontes de energia ilimitada, porque os investigadores poderiam controlar melhor os campos magnéticos nos dispositivos de fusão”, acrescenta.

Os cientistas da missão MMS (Magnetospheric Multiscale Mission), desenvolveram uma teoria que explica os processos que ocorrem durante a reconexão magnética rápida.

“Finalmente compreendemos o que torna este tipo de reconexão magnética tão rápida”, diz o autor principal do estudo, Yi-Hsin Liu. “Temos agora uma teoria para a explicar na íntegra”.

A reconexão magnética ocorre no plasma, que se forma quando o gás é energizado o suficiente para quebrar os seus átomos, deixando para trás eletrões carregados negativamente e os iões carregados positivamente. Durante o processo, o plasma converte rapidamente a energia magnética em calor e energia cinética.

A rápida reconexão magnética, em particular, tem intrigado os cientistas — devido, em grande parte, à previsibilidade com que ocorre.

“Sabemos há algum tempo que a reconexão rápida acontece a um certo ritmo que parece ser bastante constante”, disse Giles. “Mas o que realmente impulsiona esse ritmo tem sido um mistério, até agora“.

Segundo o novo estudo, a reconexão rápida ocorre apenas em plasmas sem colisão — um tipo de plasma cujas partículas são espalhadas ao ponto de não colidirem umas com as outras. No espaço, onde ocorre uma reconexão rápida, a maioria do plasma está neste estado sem colisão.

A nova teoria também sugere que a reconexão rápida é acelerada pelo efeito Hall, que descreve a interação entre campos magnéticos e correntes elétricas, explica a NASA na sua nota de imprensa.

Durante a reconexão magnética rápida, os iões e eletrões movem-se separadamente, e o efeito Hall começa a criar um vácuo de energia instável que leva à reconexão.

A pressão dos campos magnéticos circundantes faz com que o vácuo de energia expluda, o que liberta violentamente enormes quantidades de energia a um ritmo estável.

O plasma é muito sensível aos campos magnéticos, razão pela qual os reatores de fusão nuclear, chamados tokamaks, utilizam ímanes potentes para manter o plasma durante a reação de fusão.

O passo seguinte para os cientistas MMS da NASA é testar a sua teoria com a ajuda de quatro naves espaciais que orbitam a Terra numa formação de pirâmide, permitindo-lhes investigar o processo de reconexão em plasmas sem colisão a resoluções mais elevadas do que seria possível na Terra.

Os resultados poderão ajudar a desbloquear o potencial da fusão nuclear — que promete fornecer energia, sustentável e ilimitada na Terra.