Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert
A bolha de espaço que envolve o Sistema Solar pode ser enrugada, pelo menos às vezes.
Dados de uma espaçonave orbitando a Terra revelaram estruturas onduladas no choque de terminação e na heliopausa: regiões em constantes mudanças do espaço que marcam uma das fronteiras entre o espaço dentro do Sistema Solar e o que está fora dele – o espaço interestelar.
Os resultados mostram que é possível obter uma imagem detalhada da fronteira do Sistema Solar e como ela muda ao longo do tempo.
Essas informações ajudarão os cientistas a entender melhor uma região do espaço conhecida como heliosfera, que se afasta do Sol e protege os planetas do nosso Sistema Solar da radiação cósmica.
Há uma variedade de maneiras pelas quais o Sol afeta o espaço ao seu redor. Um deles é o vento solar, um fluxo supersônico constante de plasma ionizado. Ele passa pelos planetas e pelo Cinturão de Kuiper, eventualmente se extinguindo no grande vazio entre as estrelas.
O ponto em que esse fluxo cai abaixo da velocidade na qual as ondas sonoras podem viajar através do meio interestelar difuso é chamado de choque de terminação, e o ponto em que ele não é mais forte o suficiente para empurrar contra a pressão muito leve do espaço interestelar é a heliopausa.
Ambas as sondas Voyager cruzaram a heliopausa e estão, efetivamente, agora cruzando o espaço interestelar, fornecendo-nos as primeiras medições in situ dessa fronteira móvel. Mas há outra ferramenta na órbita da Terra que tem ajudado os cientistas a mapear a heliopausa desde que iniciou suas operações em 2009: o Interstellar Boundary Explorer (IBEX) da NASA.
O IBEX mede átomos neutros energizados, que são criados quando o vento solar do Sol colide com o vento interestelar no limite do Sistema Solar. Alguns desses átomos são catapultados para o espaço, enquanto outros são lançados de volta à Terra. Uma vez que a força do vento solar que os produziu é levada em conta, partículas neutras energizadas que retornam ao nosso caminho podem ser usadas para mapear a forma da fronteira do Sistema Solar, um pouco como a ecolocalização cósmica.
Mapas anteriores da estrutura da heliosfera basearam-se em medidas de longa escala da evolução da pressão do vento solar e emissões energéticas de átomos neutros, o que resultou em uma suavização da fronteira no espaço e no tempo. Mas em 2014, durante um período de aproximadamente seis meses, a pressão dinâmica do vento solar aumentou cerca de 50%.
Uma equipe de cientistas liderada pelo astrofísico Eric Zirnstein, da Universidade de Princeton (EUA), usou esse evento de menor escala para obter um registro mais detalhado da forma do choque de terminação e da heliopausa – e encontrou enormes ondulações, na escala de dezenas de unidades astronômicas (uma unidade astronômica é a distância média entre a Terra e o Sol).
Eles também realizaram modelagem e simulações para determinar como esse vento de alta pressão interagia com a fronteira do Sistema Solar. Eles descobriram que a frente de pressão atingiu o choque de terminação em 2015, enviando uma onda de pressão pela região entre o choque de terminação e a heliopausa conhecida como heliobainha interna.
Na heliopausa, uma onda refletida viaja de volta, colidindo com o fluxo de plasma carregado atrás da frente de pressão, criando uma tempestade de átomos neutros energéticos que preenchem a heliobainha interna no momento em que a onda refletida chega de volta ao choque de terminação.
As medições da equipe também mostram uma mudança bastante significativa na distância até a heliopausa. A Voyager 1 cruzou a heliopausa em 2012 a uma distância de 122 unidades astronômicas. Em 2016, a equipe mediu que a distância até a heliopausa na direção da Voyager 1 era de cerca de 131 unidades astronômicas; naquela época, a sonda estava a 136 unidades astronômicas do Sol, ainda no espaço interestelar, mas com uma heliosfera em balão atrás dela.
A medição da equipe para a heliopausa na direção da Voyager 2 em 2015 é um pouco mais complexa: 103 unidades astronômicas, com uma margem de erro de 8 unidades astronômicas de cada lado. Naquela época, a Voyager 2 estava a 109 unidades astronômicas do Sol, o que ainda está dentro da margem de erro. Não cruzou a heliopausa até 2018, a uma distância de 119 unidades astronômicas.
Ambas as medições sugerem que a forma da heliopausa muda, e não de forma insignificante. Não está totalmente claro o porquê.
No entanto, em 2025, uma nova sonda será enviada ao espaço para medir a emissão de átomos neutros energéticos com maior precisão e em uma faixa de energia mais ampla. Isso, disse a equipe, deve ajudar a responder a algumas das perguntas desconcertantes sobre a bolha estranha, invisível e “enrugada” que protege nosso pequeno sistema planetário do estranho meio do espaço.
A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.
