Um muro invisível contra radiação
Autor: Graduação em Física | Publicado: 2014-11-27T08:35:00-03:00

Um campo de força invisível e impenetrável, a cerca de 11 mil km da superfície da Terra, protege nosso planeta de doses letais de radiação. A descoberta surpreendente e até agora inexplicada foi feita por uma dupla de satélites da Nasa e reportada na edição de hoje da revista científica britânica “Nature”.




Lançadas em 2012, as Van Allen Probes tinham por principal objetivo estudar os chamados cinturões de Van Allen, dois anéis de radiação concentrada produzidos pela interação do campo magnético da Terra com a torrente de partículas carregadas emanada constantemente do Sol.

Os cinturões, aliás, foram a primeira descoberta da era espacial, feita em 1958 pelo cientista americano James Van Allen, da Universidade de Iowa, com dados colhidos pelo primeiro satélite ianque, o Explorer-1. A ambição original do pesquisador era estudar raios cósmicos, mas o satélite acabou fazendo a detecção de uma concentração anormal de partículas.

Originalmente foram detectados dois cinturões: um mais baixo, entre 60 e 10 mil km de altitude, concentra prótons de alta energia, e outro mais distante, entre 13,5 mil e 57,6 mil km de altitude, agrupa elétrons de alta energia.

A nova surpresa só foi possível agora, graças aos instrumentos mais sofisticados já usados para explorar o ambiente dos cinturões. Os cientistas liderados por Dan Baker, ex-aluno do próprio Van Allen e pesquisador da Universidade do Colorado em Boulder, perceberam que todos os elétrons com os níveis mais altos de energia, que viajam em velocidades próximas à da luz, eram barrados um pouco acima do primeiro dos cinturões. Nenhum deles conseguia passar a barreira dos 11 mil km.

Ainda bem para nós, pois essa seria uma radiação nociva, se chegasse à superfície da Terra. Mas a surpresa é que o bloqueio abrupto observado contraria a expectativa original dos pesquisadores. Eles imaginavam que esses elétrons fossem detidos gradualmente pela atmosfera terrestre, conforme aconteciam colisões entre eles e as moléculas de ar. Uma barreira distinta a 11 mil km é totalmente incompatível com essa premissa.

“É quase como se esses elétrons estivessem trombando com uma parede de vidro no espaço”, disse Baker, em nota. “É um fenômeno extremamente intrigante.”

MISTÉRIOOs cientistas ainda não têm uma explicação clara do que daria origem à barreira, mas o campo magnético da Terra parece não ter nada a ver com isso. Para descartar essa hipótese, eles estudaram com especial atenção o comportamento dos elétrons sobre o Atlântico Sul. Por alguma razão pouco compreendida, o campo magnético do planeta é mais fraco naquela região — tanto que os cinturões de Van Allen chegam um pouco mais perto da superfície por ali. Se a barreira invisível fosse causada pelo magnetismo terrestre, seria natural que os elétrons conseguissem maior penetração por ali. Mas não. Mesmo naquele ponto o fim da linha é ao redor dos 11 mil km.

Por enquanto, a melhor ideia com que Baker e seus colegas conseguiram se sair é a de que as poucas moléculas gasosas presentes àquela altitude formam um gás ionizado chamado de plasmasfera, que por sua vez emite ondas eletromagnéticas de baixa frequência. Seriam elas as responsáveis por rebater os elétrons altamente energéticos.