Pela primeira vez, astrônomos conseguiram determinar a forma da heliosfera, região do espaço ao redor do Sol preenchida pelo vento solar. Essa descoberta pode ajudar a entender melhor o ambiente do Sistema Solar e sua interação com o espaço interestelar.

De acordo com Dan Reisenfeld, astrônomo do Laboratório Nacional de Los Alamos, os modelos físicos teorizam sobre essa fronteira há anos. “Mas esta é a primeira vez que realmente conseguimos medi-la e fazer um mapa tridimensional dela”, afirma. O Laboratório Nacional de Los Alamos, no Novo México, é um órgão do Departamento de Energia dos EUA, gerido pela Universidade da Califórnia.

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Sondas Voyager já chegaram ao limite da heliosfera

Segundo a revista científica on-line Science Alert, as duas sondas Voyager lançadas há mais de 40 anos pelos EUA já tiveram contato próximo com a heliosfera, atingindo a borda dessa camada, chamada heliopausa. É nesse ponto que o vento supersônico de plasma ionizado solar perde força com a distância, de modo que não é mais suficiente para empurrar contra a pressão do espaço interestelar. 

Apesar de não ter muito material no espaço interestelar, há o bastante para que tenha uma baixa densidade de átomos e um vento cósmico soprando entre as estrelas.

A forma da fronteira entre o Sol e o espaço profundo tem sido motivo de debates há alguns anos. Alguns defendiam que seria uma bolha arredondada, outros, uma estrutura em forma de cometa, com uma cauda fluindo atrás do Sistema Solar enquanto se move ao redor da Via Láctea. 

Decodificação da intensidade do vento solar é parecida com radar usado por morcegos

Reisenfeld e sua equipe usaram dados do satélite Interstellar Boundary Explorer (IBEX) da Nasa, a agência espacial americana. O IBEX é um observatório que mede partículas lançadas da região mais externa da heliosfera.

Algumas dessas partículas são o que os cientistas chamam de átomos energéticos neutros (ENAs), que são gerados por colisões entre partículas do vento solar e partículas do vento interestelar.

A força de seu sinal depende da força do vento solar no momento da colisão. Assim como o vento na Terra, o vento solar nem sempre sopra com a mesma intensidade.

Decodificar esse sinal para mapear a heliopausa é semelhante ao modo com que um morcego usa o sonar para mapear seus arredores físicos. 

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A força do sinal e o intervalo de tempo entre o envio e o recebimento podem indicar a forma e a distância dos obstáculos. “O sinal do vento solar enviado pelo Sol varia em intensidade, formando um padrão único”, explica Reisenfeld. “O IBEX verá o mesmo padrão no sinal de retorno da ENA, dois a seis anos depois, dependendo da energia da ENA e da direção que o IBEX está olhando através da heliosfera. Esta diferença de tempo é como encontramos a distância até a região da fonte ENA em um direção particular”.

Mapa 3D revela dados interessantes sobre a heliopausa

De acordo com o estudo, que foi publicado no periódico científico The Astrophysical Journal Supplement Series, a equipe utilizou dados de um ciclo solar completo, de 2009 a 2019, gerando um mapa ainda um pouco aproximado, e não 100% real, mas que já revela coisas interessantes sobre a heliopausa.

Mapa tridimensional da heliosfera. Imagem: Laboratório Nacional de Los Alamos / Departamento de Energia dos EUA

Agora já se sabe, por exemplo, que a forma da heliosfera parece ser um pouco com um cometa, com uma cauda de pelo menos 350 unidades astronômicas de comprimento (esse é o limite atual do alcance do IBEX). Entretanto, o comprimento real da cauda é impossível de se avaliar, podendo ser curto e atarracado. 

Por outro lado, a distância radial mínima ao ‘nariz’ da heliopausa parece ser em torno de 110 a 120 unidades astronômicas, o que coincide com os levantamentos da Voyager.

Em altas latitudes, a heliopausa se estende por 150 a 175 unidades astronômicas, e a sua forma é mais parecida com uma bala.

A missão IBEX ainda está em andamento e continuará até pelo menos 2025, quando a Sonda de Mapeamento e Aceleração Interestelar deve começar sua missão, retomando de onde o IBEX tiver parado.

A equipe espera que ambas as missões forneçam mais dados para ajudar a refinar a forma da heliopausa.

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