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Descoberta de uma enorme rede de ondas electromagnéticas ocultas à volta de um pequeno mundo gelado

Sonda espacial a estudar erupções de jatos de gás numa lua gelada com anéis de Saturno ao fundo no espaço.

A primeira impressão engana: à escala do sistema de Saturno, Encélado é um ponto gelado quase insignificante. Com apenas 500 quilómetros de diâmetro, caberia folgadamente dentro do Reino Unido, e ainda sobrava espaço.

Mas um novo estudo mostra que este pequeno mundo consegue “mexer” o ambiente à sua volta a distâncias enormes: a sua influência electromagnética estende-se por mais de meio milhão de quilómetros - mais do que a distância entre a Terra e a Lua.

A descoberta resulta de uma análise abrangente dos dados recolhidos pela sonda Cassini durante a sua missão de 13 anos em Saturno.

Uma equipa internacional liderada por Lina Hadid, do Laboratoire de Physique de Plasmas (França), analisou quatro instrumentos diferentes a bordo da Cassini, juntando as peças para perceber como os famosos géiseres de água de Encélado geram efeitos electromagnéticos de grande alcance.

Através de fissuras no hemisfério sul gelado, Encélado lança plumas de vapor de água e partículas de poeira. Expostas ao ambiente de radiação de Saturno, estas moléculas de água ficam electricamente carregadas, formando um plasma que interage com o campo magnético do planeta gigante e é arrastado para lá da lua.

Dessa interacção nascem estruturas chamadas “asas de Alfvén”, ondas electromagnéticas que viajam como vibrações ao longo de uma corda de guitarra dedilhada, seguindo linhas de campo magnético que ligam Encélado aos pólos de Saturno.

O que torna esta descoberta tão notável é a escala e a complexidade do sistema. A asa de Alfvén principal não se limita a ir até Saturno e dissipar-se. Em vez disso, reflecte-se repetidamente entre a ionosfera de Saturno, nos pólos do planeta, e o toro de plasma em forma de donut que envolve a órbita de Encélado.

A cada reflexão, formam-se ondas adicionais, criando uma rede em treliça de estruturas electromagnéticas cruzadas que se estendem pelo plano equatorial de Saturno e alcançam latitudes elevadas a norte e a sul.

Em 36 ocasiões distintas ao longo da missão da Cassini, a nave detectou assinaturas destas ondas a distâncias muito maiores do que os investigadores esperavam inicialmente.

A equipa mediu assinaturas de ondas de Alfvén a estenderem-se por 504 000 quilómetros a partir de Encélado - mais de 2 000 vezes o raio da lua. Para comparação, isto é aproximadamente a distância de Londres até Sydney e de volta.

“Esta é a primeira vez que se observa um alcance electromagnético tão extenso por parte de Encélado”, afirma Thomas Chust, do LPP, co-autor do estudo.

“Os resultados demonstram que esta pequena lua funciona como um gerador de ondas de Alfvén à escala planetária, fazendo circular energia e momento por todo o ambiente espacial de Saturno.”

A investigação revelou ainda estrutura de pequena escala dentro da asa de Alfvén principal. A turbulência fragmenta as ondas em filamentos, ajudando-as a “ressaltar” de forma eficaz no toro de plasma de Encélado e a atingir latitudes altas na ionosfera de Saturno, onde surgem características aurorais associadas à lua.

Esta interacção electromagnética entre Encélado e o seu anfitrião gigante fornece um modelo para compreender sistemas semelhantes em torno das luas geladas de Júpiter: Europa, Ganimedes e Calisto, e potencialmente até exoplanetas com luas magneticamente activas.

Também sublinha objectivos científicos importantes para futuras missões, incluindo o orbitador e módulo de aterragem planeados pela ESA para Encélado na década de 2040, que deverão transportar instrumentação capaz de estudar estas interacções electromagnéticas com um nível de detalhe sem precedentes.

Esta investigação foi publicada na Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Este artigo foi originalmente publicado por Universe Today. Leia o artigo original.

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