NAOJ
Em 2025 uma nova sonda será enviada para o espaço para medir com maior precisão a emissão de átomos neutros energéticos.
A bolha de espaço que envolve o Sistema Solar pode estar enrugada, pelo menos por vezes.
A conclusão foi possível através de dados de uma nave espacial em órbita da Terra, que revelaram estruturas de ondulação no choque terminal e na heliopausa: regiões móveis do espaço que marcam uma das fronteiras entre o espaço dentro do Sistema Solar, e o que está fora – o espaço interestelar.
Os resultados da investigação mostram que é possível obter uma imagem detalhada da fronteira do Sistema Solar e como esta se altera ao longo do tempo.
A informação ajudará os cientistas a compreender melhor uma região do espaço conhecida como a heliosfera, que se afasta do Sol e protege os planetas no nosso Sistema Solar da radiação cósmica.
Há uma variedade de formas como o Sol afeta o espaço à sua volta. Uma delas é o vento solar, um fluxo supersónico constante de plasma ionizado.
Ele sopra para além dos planetas e do Cinturão de Kuiper, acabando por “fazer festas” no grande vazio entre as estrelas.
O ponto em que este fluxo cai abaixo da velocidade a que as ondas sonoras podem viajar através do meio interstalar difuso é chamado choque terminal, e o ponto em que já não é suficientemente forte para empurrar para trás contra a muito ligeira pressão do espaço interestelar é a heliopausa.
Ambas as sondas Voyager atravessaram a heliopausa e estão agora, efetivamente, a atravessar o espaço interestelar, fornecendo-nos as primeiras medições in situ desta fronteira de deslocamento.
Mas há outra ferramenta na órbita da Terra que tem ajudado os cientistas a mapear a heliopausa desde que esta começou a funcionar em 2009: Explorador Interstelar de Fronteiras Interstelares da NASA (IBEX).
A IBEX mede átomos neutros energizados, que são criados quando o vento solar do Sol colide com o vento interestelar na fronteira do Sistema Solar. Alguns desses átomos são catapultados para mais longe no espaço, enquanto outros são lançados de volta à Terra.
Uma vez tomada em consideração a força do vento solar que os produziu, partículas neutras energizadas que retornam ao nosso caminho podem ser utilizadas para mapear a forma do limite, um pouco como a ecolocalização cósmica.
Os mapas anteriores da estrutura da heliosfera basearam-se em medidas de longa escala da evolução da pressão do vento solar e das emissões de átomos neutros energéticos, o que resultou numa suavização da fronteira, tanto no espaço como no tempo.
Mas em 2014, durante um período de cerca de seis meses, a pressão dinâmica do vento solar aumentou em cerca de 50%, lembra a Science Alert.
Uma equipa de cientistas liderada pelo astrofísico Eric Zirnstein da Universidade de Princeton utilizou este evento de menor escala para obter um retrato mais detalhado da forma do choque terminal e da heliopausa – e encontrou enormes ondulações, na escala de dezenas de unidades astronómicas (uma unidade astronómica é a distância média entre a Terra e o Sol).
Também realizaram modelagens e simulações para determinar como este vento de alta pressão interagia com os limites do Sistema Solar. Descobriram que a frente de pressão atingiu o choque terminal em 2015, enviando uma onda de pressão através da região entre o choque terminal e a heliopausa conhecida como a heliopausa interior.
Na heliopausa, uma onda reflectida viaja para trás, colidindo com o fluxo de plasma carregado que ainda se encontra atrás da frente de pressão, criando uma tempestade de átomos neutros energéticos que preenche a heliosaúde interna no momento em que a onda reflectida chega de volta ao choque terminal.
As medições da equipa também mostram uma mudança bastante significativa na distância até à heliopausa. A Voyager 1 atravessou a heliopausa em 2012 a uma distância de 122 unidades astronómicas.
Em 2016, a equipa mediu que a distância até à heliopausa na direção da Voyager 1 era de cerca de 131 unidades astronómicas; nessa altura, a sonda estava a 136 unidades astronómicas do sol, ainda no espaço interestelar, mas com uma heliosfera balonar atrás.
A medida da equipa para a heliopausa na direção da Voyager 2 em 2015 é um pouco mais complicada: 103 unidades astronómicas, com uma margem de erro de 8 unidades astronómicas de cada lado. Nessa altura, a Voyager 2 era de 109 unidades astronómicas do Sol, o que ainda está dentro da margem de erro. Não atravessou a heliopausa até 2018, a uma distância de 119 unidades astronómicas.
Ambas as medidas sugerem que a forma da heliopausa muda, e não de forma insignificante. Não é inteiramente claro porquê.
No entanto, em 2025 uma nova sonda será enviada para o espaço para medir com maior precisão a emissão de átomos neutros energéticos, e numa gama de energia mais ampla.
Isto, disse a equipa, deverá ajudar a responder a algumas das perguntas desconcertantes sobre a estranha, invisível, “enrugada” bolha que protege o nosso pequeno sistema planetário da estranheza do espaço.
