A hipótese da existência de um campo elétrico ambipolar foi formulada pela primeira vez há mais de 60 anos.
Os cientistas descrevem o fenômeno como um “agente do caos”. Trata-se de um campo ambipolar que rodeia a Terra e que acaba de ser descoberto pelo foguete Endurance da Nasa.
O campo, dizem os especialistas, é uma peça fundamental na forma como nosso planeta funciona. E agora os cientistas conseguiram medir esse campo pela primeira vez.
Até agora se conhecia dois campos de energia que são criados pela Terra.
O primeiro é o campo gravitacional, que se encarrega de manter nossa atmosfera. Se não existisse gravidade suficiente, a atmosfera escaparia rumo ao espaço.
O segundo campo é o magnético. É um escudo que protege nosso planeta do vento solar — a corrente de partículas com carga liberadas pelo Sol.
Agora, depois de anos de tentativas, finalmente foi descoberto um terceiro campo: o ambipolar.
Sua função é servir de contrapeso à gravidade e expulsar partículas para o espaço. Segundo os cientistas, esse campo é tão fundamental quanto os outros dois.
Hipótese antiga
A hipótese sobre a existência de um campo elétrico ambipolar foi formulada pela primeira vez há 60 anos.
Acreditava-se que este campo conduzia partículas da atmosfera do nosso planeta para o espaço, acima dos pólos norte e sul da Terra.
“Cada vez que uma nave sobrevoava os pólos da Terra, era possível sentir este vento supersônico de partículas, chamado de vento polar, que flui em direção ao espaço”, explica Glyn Collinson, pesquisador principal da missão do Endurance no Centro de Voos Espaciais Goddard da Nasa. O estudo foi publicado na revista Nature.
“[Se acreditava que] deveria haver alguma força invisível atuando ali, responsável por essa saída. Mas nunca havíamos podido medir isso antes, porque não tínhamos a tecnologia necessária.”
Para analizar que se tratava mesmo de uma força invisível, a equipe de pesquisadores criou o foguete Endurance e em maio de 2022 o lançou a partir de Svalbard, uma pequena ilha no norte da Noruega.
“Svalbard é o único campo de foguetes do mundo onde se pode voar através do vento polar e realizar as medições que precisávamos”, diz Suzie Imber, física da Universidade de Leicester no Reino Unido e co-autora do estudo.
O Endurance alcançou uma altitude de 768 quilômetros e aterrissou 19 minutos depois no mar na Groenlândia.
Durante o voo suborbital de 15 minutos, o Endurance mediu uma mudança no potencial elétrico de apenas 0,55 volts.
“Meio volt não é nada, certo? Tem quase a mesma potência de uma daquelas pequenas baterias de relógio”, explica Collinson. “Mas essa é exatamente a quantidade necessária para explicar a fuga do vento polar.”
Neutralizar a gravidade
Os íons de hidrogênio, o tipo de partícula mais abundante no vento polar, experimentam uma força externa deste campo 10,6 vezes mais forte que a gravidade.
Isso, dizem os pesquisadores, é mais que suficiente para neutralizar a gravidade. É suficiente para lançá-los ao espaço em velocidades supersônicas.
Basicamente, o campo ambipolar “eleva os céus”, moldando a ionosfera (uma camada da atmosfera superior).
É “como uma corrente transportadora que eleva esta atmosfera para o espaço”, explica Collinson.
O campo é “ambipolar” porque funciona nas duas direções. Os íons arrastam os elétrons para baixo à medida que afundam devido à gravidade.
Ao mesmo tempo, os elétrons elevam os íons a alturas maiores enquanto tentam escapar para o espaço.
E elevam partículas carregadas na nossa atmosfera superior a alturas maiores do que alcançariam de outra forma, o que talvez possa ter moldado a evolução do nosso planeta de formas que ainda não foram exploradas.
A descoberta do Endurance, dizem os pesquisadores, levanta muitas questões que agora podem começar a ser respondidas.
Por exemplo, qual é a função exata deste campo e como ele moldou o nosso planeta.
Segundo Glynn Clllinson, o campo ambipolar provavelmente teve impacto na evolução da atmosfera e talvez até tenha deixado sua marca nos oceanos.
Embora ainda existam muitas questões sem resposta, o fato de este terceiro campo energético da Terra ter sido medido pela primeira vez abre muitos novos caminhos para exploração.
“Qualquer planeta com atmosfera deve ter um campo ambipolar”, diz Collinson. “Agora que finalmente o medimos, podemos começar a aprender como isso moldou o nosso planeta e outros ao longo do tempo.” (BBC / Foto: GETTY IMAGES via BBC)
