Pela primeira vez, uma equipe de cientistas conseguiu coletar medidas de um campo elétrico do tamanho da Terra, que pode ter papel tão fundamental para nosso planeta quanto a gravidade e o campo magnético. Os dados foram coletados com um foguete suborbital da NASA, e confirmam a estrutura prevista pela primeira vez há 60 anos.
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A estrutura em questão é o chamado campo elétrico ambipolar. Sua existência foi proposta na década de 1960 após espaçonaves sobreavoarem os polos da Terra e detectarem um fluxo de partículas indo da atmosfera do nosso planeta ao espaço.
O fluxo foi chamado de “vento polar”, mas sua origem permaneceu um mistério: muitas das suas partículas eram frias e viajavam a velocidades supersônicas. “Tinha que ter alguma coisa puxando estas partículas para fora da atmosfera”, comentou GLyn Collinson, autor principal do novo estudo.
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O principal suspeito era um campo elétrico ainda não descoberto que, apesar de ser fraco, deveria ter efeitos perceptíveis a centenas de quilômetros. No entanto, as tecnologias disponíveis não permitiram a detecção do campo elétrico.
Isso mudou em 2016, quando Collinson e sua equipe criaram um instrumento que poderia coletar medidas do campo ambipolar e que poderia ser lançado por um foguete suborbital. Deu certo: em 2022, a missão Endurance foi lançada com um foguete suborbital da NASA com destino a Svalbard, um arquipélago norueguês a algumas centenas de quilômetros do polo norte.
Durante a viagem, a Endurance mediu uma mudança de apenas 0,55 volts no potencial elétrico. “Meio volt não é quase nada — é praticamente tão forte quanto a bateria de um relógio —, mas é a quantidade certa para explicar o vento polar”, acrescentou Collinson.
Os íons de hidrogênio (partícula mais abundante no vento polar) recebem um “empurrãozinho” do campo elétrico que é 10,6 vezes mais forte que a gravidade. Alex Glocer, coautor do estudo, explicou que “isso é mais que o suficiente para vencer a gravidade — na verdade, é suficiente para lançá-las ao espaço em velocidades supersônicas”.
Os resultados da missão Endurance representam vários novos caminhos para estudos futuros. O campo ambipolar é um campo energético fundamental do nosso planeta junto da gravidade do magnetismo, e pode ter afetado a evolução da atmosfera em formas que, agora, podem ser estudadas pelos cientistas.
Além disso, o campo foi criado pelas dinâmicas internas da atmosfera. Portanto, estruturas parecidas podem existir em planetas como Vênus e Marte. “Agora que finalmente o medimos, podemos começar a aprender como ele moldou nosso planeta e outros ao longo do tempo”, finalizou Collinson.
O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.
Leia a matéria no Canaltech.
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