Limites da heliosfera mapeados pela primeira vez em 3D

Limites da heliosfera mapeados pela primeira vez em 3D

Os limites da heliosfera foram mapeados pela primeira vez, abrindo caminho para uma melhor compreensão da interação entre os ventos solares e interstelares.

“Há anos que os modelos físicos teorizaram esta fronteira”, disse Dan Reisenfeld, cientista do Laboratório Nacional de Los Alamos e principal autor de um artigo que foi publicado no Astrophysical Journal. “Mas esta é a primeira vez que conseguimos medi-la e fazer o seu mapa tridimensional.”

A heliosfera é uma bolha criada pelo vento solar, um fluxo essencialmente de protões, eletrões e partículas alfa que se estende do Sol até ao espaço interstelar, e que protege a Terra da radiação cósmica nociva.

A equipa de Reisenfeld usou dados do satélite IBEX (Interstellar Boundary Explorer) da NASA que deteta partículas provenientes da camada que se situa entre o Sistema Solar e o espaço interstelar. Conseguiram mapear os limites desta zona – a região a que chamamos heliopausa. Aqui, o vento solar, que segue em direção ao espaço interstelar, colide com o vento interstelar, que segue em direção ao Sol.

Para realizar esta medição, foi usada uma técnica semelhante à forma como os morcegos usam o sonar. “Tal como os morcegos enviam pulsos sonoros em todas as direções usando o sinal de retorno para criarem um mapa mental da vizinhança, usamos o vento solar, que sopra em todas as direções, para criar um mapa da heliosfera”, disse Reisenfeld.

O IBEX recolheu medidas de ENAs (energetic neutral atoms – átomos energéticos neutros) que resultam de colisões entre partículas do vento solar e do vento interstelar. A intensidade deste sinal depende da intensidade do vento solar que atinge a heliosheath (região que existe entre a frente de choque de terminação e a heliopausa). Quando uma onda atinge esta zona, a contagem de ENA aumenta e o IBEX pode detetá-la.

“O sinal do vento solar enviado pelo Sol varia em intensidade, formando um padrão específico”, explicou Reisenfeld. “O IBEX irá ver o mesmo padrão no sinal ENA de retorno, dois a seis anos mais tarde, dependendo da energia ENA e da direção em que o IBEX estiver a observar através da heliosfera. É através desta diferença temporal que obtemos a distância à região da fonte de ENA numa determinada direção.”

Este método foi aplicado para construir o mapa tridimensional, usando dados recolhidos ao longo de um ciclo solar completo, de 2009 a 2019.

“Deste modo, pudemos definir os limites da heliosfera da mesma forma que um morcego usa o sonar para perceber onde estão as paredes de uma caverna”, acrescentou Reisenfeld.

A razão pela qual o sinal demora tanto a voltar ao IBEX está relacionada com as grandes distâncias envolvidas. No Sistema Solar, as distâncias são medidas em unidades astronómicas (UA), onde 1 UA é a distância da Terra ao Sol. O mapa de Reisenfeld mostra que a distância mínima do Sol à heliopausa é de cerca de 120 UA e ocorre na direção que enfrenta o vento interstelar; na direção oposta, estende-se pelo menos até às 350 UA, que é o limite de distância para esta técnica de medida. Para referência, a órbita de Neptuno tem cerca de 60 UA.

Fonte da notícia: Los Alamos National Laboratory

Tradução: Teresa Direitinho

Boundary of heliosphere mapped for the first time

For the first time, the boundary of the heliosphere has been mapped, giving scientists a better understanding of how solar and interstellar winds interact.

“Physics models have theorized this boundary for years,” said Dan Reisenfeld, a scientist at Los Alamos National Laboratory and lead author on the paper, which was published in the Astrophysical Journal today. “But this is the first time we’ve actually been able to measure it and make a three-dimensional map of it.” […] Read the original article at Los Alamos National Laboratory.