Uma explosão de luz de um buraco negro recém-nascido, a milhares de milhões de anos-luz de distância no espaço e no tempo, atingiu a Terra com tal poder que abalou a atmosfera superior do planeta.
A explosão de raios gama GRB 221009A quebrou recordes ao explodir na escuridão do espaço em outubro de 2022, a cerca de 2,4 bilhões de anos-luz da Terra , sua luz brilhando com até 18 teraelétron-volts de energia no que é considerada a explosão espacial mais brilhante já registrada.
Agora, os cientistas determinaram que a explosão foi tão poderosa que causou grandes variações no campo elétrico da ionosfera da Terra, a uma altitude de cerca de 500 quilômetros.
“Neste trabalho apresentamos a evidência da variação do campo elétrico ionosférico a cerca de 500 quilômetros induzido pela forte explosão de raios gama [que] ocorreu em 9 de outubro de 2022”, escreve uma equipe liderada pelo astrofísico Mirko Piersanti, da Universidade de L’Aquila e do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália.
“Usando observações de satélite e um novo modelo analítico desenvolvido ad hoc, provamos que o GRB 221009A impactou profundamente a condutividade ionosférica da Terra, causando uma forte perturbação não apenas na ionosfera inferior, mas também na ionosfera superior ( a cerca de 500 quilômetros).”
A radiação gama é a parte mais energética do espectro eletromagnético, seguida pela radiação X. Os fótons de raios gama têm de um bilhão a um trilhão de vezes a energia dos fótons na parte visível do espectro, e são emitidos por eventos altamente energéticos, como supernovas e hipernovas, bem como por eventos energéticos menores, como erupções solares.
Essa radiação não é realmente motivo de preocupação no dia a dia; é absorvido pela atmosfera da Terra antes de chegar perto da superfície. É por isso que precisamos de telescópios espaciais para detectá-la. O que pode fazer, no entanto, é interagir com a atmosfera em grandes altitudes.
Em raras ocasiões, os cientistas registraram raios gama e raios X de explosões de raios gama invulgarmente poderosas interagindo com a ionosfera inferior da Terra.
A ionosfera é uma camada relativamente espessa da atmosfera da Terra, entre cerca de 50 e 1.000 quilômetros de altitude, sobrepondo-se a várias outras camadas atmosféricas. Tem esse nome porque é a parte da atmosfera onde a radiação ultravioleta extrema e a radiação X do Sol ionizam os átomos e moléculas atmosféricas, criando um monte de elétrons soltos.
A ionosfera reflete as ondas de rádio que usamos para comunicação e navegação. Quando ocorre um evento poderoso, como uma explosão solar, podemos registrar as mudanças que ele causa na ionosfera inferior, registrando as mudanças na forma como as ondas de rádio de frequência muito baixa são refletidas nele.
Foi assim que, quase imediatamente, os cientistas puderam observar mudanças na baixa ionosfera, em altitudes entre 60 e 100 quilômetros, coincidindo com a detecção de GRB 221009A em Outubro de 2022. Era tão poderoso, disseram, que os seus efeitos foram comparáveis aos de uma explosão solar.
O Sol está a 150 milhões de quilômetros de distância. A luz do GRB 221009A viajou 22,7 sextilhões de quilômetros. Isso deve lhe dizer algo sobre o quão poderosa foi aquela explosão.
Mas o efeito das explosões de raios gama não foi estudado em toda a ionosfera, por isso Piersanti e os seus colegas procuraram detectar o seu efeito na superfície da camada. Para isso, recorreram a dados de satélite e, pela primeira vez, foram capazes de detectar e medir variações do campo eletromagnético em elevadas altitudes ionosféricas.
Na verdade, os efeitos foram enormes. A explosão de raios gama durou apenas cerca de 7 minutos. O efeito registrado na ionosfera persistiu por cerca de 10 horas. Saber disto, dizem os investigadores, pode ajudar-nos a compreender e modelar melhor os efeitos de explosões distantes na atmosfera da Terra – e a prever o que poderia acontecer se uma delas ocorresse perto.
“O fluxo de fótons sem precedentes associado ao GRB221009A impactou profundamente a condutividade ionosférica da Terra, causando uma forte perturbação não apenas na ionosfera inferior, onde é normalmente observado usando antenas VLF terrestres, mas também na ionosfera superior (em cerca de 500 quilômetros)”, escrevem os pesquisadores.
“De facto, uma enorme variação do campo elétrico ionosférico, induzida pela forte mudança de condutividade ionosférica, foi detectada na parte superior da ionosfera (507 quilômetros) como consequência de um impacto de explosão de raios gama.”
E nenhum de nós notou nada. Nossa pequena bolha atmosférica protetora não é maravilhosa?
A pesquisa foi publicada na Nature Communications.
Por Michelle Starr
Publicado no ScienceAlert
