Oito anos e meio em sua grande viagem pelo sistema solar, A espaçonave Voyager 2 da NASA estava pronta para outro encontro. Era 24 de janeiro, 1986, e logo encontraria o misterioso sétimo planeta, Urano gelado.

Nas próximas horas, A Voyager 2 voou dentro de 50, 600 milhas (81, 433 quilômetros) do topo das nuvens de Urano, coleta de dados que revelaram dois novos anéis, 11 luas novas e temperaturas abaixo de 353 graus Fahrenheit negativos (214 graus Celsius negativos). O conjunto de dados ainda é a única medição aproximada que já fizemos do planeta.

Três décadas depois, os cientistas que inspecionaram novamente esses dados encontraram mais um segredo.

Sem o conhecimento de toda a comunidade de física espacial, 34 anos atrás a Voyager 2 voou através de um plasmóide, uma bolha magnética gigante que pode ter levado a atmosfera de Urano para o espaço. A descoberta, relatado em Cartas de pesquisa geofísica , levanta novas questões sobre o ambiente magnético único do planeta.

Um excêntrico magnético vacilante

Atmosferas planetárias em todo o sistema solar estão vazando para o espaço. O hidrogênio brota de Vênus para se juntar ao vento solar, o fluxo contínuo de partículas escapando do sol. Júpiter e Saturno ejetam globos de seu ar eletricamente carregado. Até a atmosfera da Terra vaza. (Não se preocupe, vai durar mais um bilhão de anos ou mais.)

Os efeitos são minúsculos nas escalas de tempo humanas, mas dado o tempo suficiente, a fuga atmosférica pode alterar fundamentalmente o destino de um planeta. Para um caso em questão, olhe para Marte.

"Marte costumava ser um planeta úmido com uma atmosfera densa, "disse Gina DiBraccio, físico espacial do Goddard Space Flight Center da NASA e cientista do projeto para a atmosfera de Marte e a evolução volátil, ou missão MAVEN. "Ele evoluiu com o tempo" - 4 bilhões de anos de vazamento para o espaço - "para se tornar o planeta seco que vemos hoje."

O escape atmosférico é impulsionado pelo campo magnético de um planeta, o que pode tanto ajudar quanto atrapalhar o processo. Os cientistas acreditam que os campos magnéticos podem proteger um planeta, defendendo-se das rajadas de vento solar que destroem a atmosfera. Mas eles também podem criar oportunidades de fuga, como os globos gigantes que se desprendem de Saturno e Júpiter quando as linhas do campo magnético se enredam. De qualquer jeito, para entender como as atmosferas mudam, os cientistas prestam muita atenção ao magnetismo.

Essa é mais uma razão pela qual Urano é um mistério. O sobrevôo da Voyager 2 em 1986 revelou como o planeta é magneticamente estranho.

"A estrutura, a forma como se move ..., "DiBraccio disse, "Urano está realmente por conta própria."

Ao contrário de qualquer outro planeta em nosso sistema solar, Urano gira quase perfeitamente de lado - como um porco assado no espeto - completando um rolo de barril uma vez a cada 17 horas. Seu eixo de campo magnético aponta 60 graus de distância desse eixo de rotação, então conforme o planeta gira, sua magnetosfera - o espaço escavado por seu campo magnético - balança como uma bola de futebol mal jogada. Os cientistas ainda não sabem como modelá-lo.

Esta estranheza atraiu DiBraccio e seu co-autor Dan Gershman, um colega físico espacial de Goddard, para o projeto. Ambos faziam parte de uma equipe que elaborava planos para uma nova missão para os 'gigantes de gelo' Urano e Netuno, e eles estavam procurando por mistérios para resolver. O estranho campo magnético de Urano, medido pela última vez há mais de 30 anos, parecia um bom lugar para começar.

Então, eles baixaram as leituras do magnetômetro da Voyager 2, que monitorava a força e a direção dos campos magnéticos perto de Urano enquanto a espaçonave passava. Sem ter ideia do que encontrariam, eles aumentaram o zoom mais do que os estudos anteriores, traçando um novo ponto de dados a cada 1,92 segundos. Linhas suaves deram lugar a picos e depressões irregulares. E foi então que viram:um pequeno zigue-zague com uma grande história.

"Você acha que isso poderia ser ... um plasmóide?" Gershman perguntou a DiBraccio, avistando o rabisco.

Pouco conhecido na época do sobrevôo da Voyager 2, Desde então, os plasmóides foram reconhecidos como uma forma importante de os planetas perderem massa. Essas bolhas gigantes de plasma, ou gás eletrificado, pinça da extremidade da cauda magnética de um planeta - a parte de seu campo magnético soprada de volta pelo Sol como uma biruta. Com tempo suficiente, plasmóides que escapam podem drenar os íons da atmosfera de um planeta, mudando fundamentalmente sua composição. Eles foram observados na Terra e em outros planetas, mas ninguém havia detectado plasmóides em Urano - ainda.

DiBraccio executou os dados em seu pipeline de processamento e os resultados voltaram limpos. "Eu acho que definitivamente é, " ela disse.

A bolha escapa

O plasmóide que DiBraccio e Gershman encontraram ocupou apenas 60 segundos do vôo de 45 horas da Voyager 2 por Urano. Ele apareceu como um rápido blip up-down nos dados do magnetômetro. "Mas se você traçou em 3-D, pareceria um cilindro, "Gershman disse.

Comparando seus resultados com os plasmóides observados em Júpiter, Saturno e Mercúrio, eles estimaram uma forma cilíndrica de pelo menos 127, 000 milhas (204, 000 quilômetros) de comprimento, e até cerca de 250, 000 milhas (400, 000 quilômetros) de diâmetro. Como todos os plasmóides planetários, estava cheio de partículas carregadas - principalmente hidrogênio ionizado, os autores acreditam.

Leituras de dentro do plasmóide - enquanto a Voyager 2 voava por ele - sugeriram suas origens. Considerando que alguns plasmóides têm um campo magnético interno torcido, DiBraccio e Gershman observaram suavemente, loops magnéticos fechados. Esses plasmóides em forma de loop são normalmente formados quando um planeta em rotação arremessa pedaços de sua atmosfera para o espaço. "Forças centrífugas assumem, e o plasmóide pinça, "Gershman disse. De acordo com suas estimativas, plasmóides como aquele podem ser responsáveis ​​por entre 15 e 55% da perda de massa atmosférica em Urano, uma proporção maior do que Júpiter ou Saturno. Pode muito bem ser a maneira dominante com que Urano lança sua atmosfera para o espaço.

Como a fuga de plasmóide mudou Urano ao longo do tempo? Com apenas um conjunto de observações, é difícil dizer.

"Imagine se uma nave espacial simplesmente voasse por esta sala e tentasse caracterizar toda a Terra, "DiBraccio disse." Obviamente não vai mostrar nada sobre como são o Saara ou a Antártica. "

Mas as descobertas ajudam a enfocar novas questões sobre o planeta. O mistério restante faz parte do sorteio. "É por isso que amo a ciência planetária, "DiBraccio disse." Você está sempre indo a algum lugar que você realmente não conhece. "