Físicos espaciais da Universidade de Wisconsin-Madison acabaram de divulgar detalhes sem precedentes sobre um fenômeno bizarro que alimenta as luzes do norte, erupções solares e ejeções de massa coronal (as maiores explosões em nosso sistema solar).

Os dados da chamada "reconexão magnética" vieram de um quarteto de novas espaçonaves que medem a radiação e os campos magnéticos em órbita alta da Terra.

"Estamos olhando para a melhor imagem de reconexão magnética no espaço, "diz Jan Egedal, professor de física e autor sênior de um estudo em Cartas de revisão física . A reconexão magnética é difícil de descrever, mas pode ser definido vagamente como a fusão de campos magnéticos que libera uma quantidade surpreendente de energia.

A reconexão magnética permanece misteriosa, especialmente porque "quebra a lei padrão" que rege as partículas carregadas, ou plasma, Egedal diz.

Egedal e colegas estudaram as gravações de 15 de outubro de 2016, quando o satélite multiescala da magnetosfera passou pelo ponto onde o vento solar encontra o campo magnético da Terra. "Nossos dados mostram claramente que os elétrons, de repente, param de seguir os campos magnéticos e se afastam em outra direção, corkscrewing e girando. Isso implora por explicação, "Egedal diz.

A atividade confirmou as descrições teóricas da reconexão magnética. Mas violou a lei padrão que rege o comportamento dos plasmas - nuvens de partículas carregadas que compreendem, por exemplo, o vento solar. "A 'lei do plasma congelado' diz que os elétrons e os campos magnéticos têm que se mover juntos sempre, e de repente isso não se aplica aqui, "diz Egedal." É o exemplo mais claro já medido no espaço, e isso me surpreendeu. "

"Nossas equações dizem que a reconexão não pode acontecer, mas faz, "Egedal diz, "e nossos resultados nos mostram quais fatores precisam ser adicionados às equações. Quando a lei é violada, podemos ter uma explosão. Mesmo no campo magnético moderado da Terra, a reconexão de uma área de apenas 10 quilômetros pode mudar o movimento do plasma a milhares de quilômetros de distância. "

Na década de 1970, telescópios orbitando acima do campo magnético e da atmosfera protetora da Terra começaram a retornar dados de raios-X e outros tipos de radiação não visíveis. Rapidamente, a imagem milenar do céu como uma cortina silenciosa de estrelas foi puxada para o lado, revelando um zoológico de objetos estranhos, feixes poderosos e explosões cataclísmicas.

Todos eles precisavam ser explicados, e os teóricos começaram a se concentrar na reconexão magnética, que havia sido esboçado em 1956. Até agora, a reconexão magnética foi associada a:

• Buracos negros, objetos ultradensos com intensa gravidade que proíbe até mesmo a luz de sair.
• Pulsares, que giram centenas de vezes por segundo e emitem faróis penetrantes de luz.
• Supernovas, que liberam energia visível através das galáxias quando elas explodem.
• Núcleos galácticos ativos, velas super brilhantes que são visíveis a bilhões de anos-luz de distância.

"Quase tudo o que sabemos sobre o universo vem da luz que chega até nós, "diz Cary Forest, também professor de física na UW-Madison. "Quando um desses fantásticos telescópios espaciais vê uma explosão massiva de raios-X que dura apenas dezenas de milissegundos vindo de um objeto em uma galáxia distante, esta explosão gigante de energia a uma distância tão grande pode refletir um evento de reconexão massiva. "

Mas tem mais, Forest acrescenta. "Quando estrelas de nêutrons se fundem e emitem raios-X, isso é reconexão magnética. Com esses telescópios orbitais avançados, quase tudo que é interessante, que dispara de repente, provavelmente tem algum elemento de reconexão principal em sua raiz. "

A reconexão magnética também está subjacente às auroras em ambos os pólos, Egedal diz. Quando a reconexão ocorre no lado da Terra voltado para o sol, como foi visto no estudo recente, "muda a energia magnética do sistema. Essa energia migra para o lado noturno, e a mesma coisa acontece lá, acelerando partículas para os pólos, formando auroras. "

Além de oferecer uma visão sobre o papel da reconexão magnética em explosões celestes, erupções e emissões extraordinárias de energia, as observações têm um lado prático em termos de clima espacial:explosões de matéria carregada do sol podem danificar satélites e até equipamentos elétricos no solo. Depois de uma explosão solar em 1989, por exemplo, todo o sistema de energia em Quebec ficou escuro depois que pegou uma pulsação de energia do espaço. "Em todos os Estados Unidos, de costa a costa, mais de 200 problemas de rede elétrica surgiram poucos minutos após o início da tempestade magnética de 13 de março, "Escreveu a NASA.

Hoje, Notas da floresta, os sistemas utilitários modernos contêm interruptores para interromper o loop de condutores que poderiam se tornar antenas que captam um pulso problemático do sol.

"Se entendermos melhor a reconexão, talvez possamos melhorar as previsões do tempo espacial, "diz Egedal." Podemos olhar para o sol para prever o que pode acontecer em dois a quatro dias, que é quanto tempo o vento do sol leva para chegar à Terra. "