p Você não pode vê-los, mas enxames de elétrons estão zumbindo através do ambiente magnético - a magnetosfera - ao redor da Terra. Os elétrons espiralam e mergulham ao redor do planeta em uma dança complexa ditada pelos campos magnético e elétrico. Quando eles penetram na magnetosfera perto o suficiente da Terra, os elétrons de alta energia podem danificar satélites em órbita e acionar auroras. Cientistas da Multiescala Magnetosférica da NASA, ou MMS, missão estudar a dinâmica dos elétrons para entender melhor seu comportamento. Um novo estudo, publicado em Journal of Geophysical Research revelou um novo tipo bizarro de movimento exibido por esses elétrons. p Os elétrons em um campo magnético forte geralmente exibem um comportamento simples:eles giram espirais estreitas ao longo do campo magnético. Em uma região de campo mais fraco, onde a direção do campo magnético se inverte, os elétrons passam livremente - saltando e balançando para frente e para trás em um tipo de movimento chamado movimento de Speiser. Novos resultados de MMS mostram pela primeira vez o que acontece em um campo de força intermediária. Então, esses elétrons dançam um híbrido, movimento sinuoso - espiralando e quicando antes de ser ejetado da região. Este movimento retira parte da energia do campo e desempenha um papel fundamental na reconexão magnética, um processo dinâmico, que pode liberar explosivamente grandes quantidades de energia magnética armazenada.

p "O MMS está nos mostrando a realidade fascinante da reconexão magnética acontecendo lá fora, "disse Li-Jen Chen, autor principal do estudo e cientista MMS no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

p Enquanto o MMS voava pela Terra, passou por uma área de campo magnético de intensidade moderada, onde correntes elétricas correm na mesma direção do campo magnético. Essas áreas são conhecidas como campos de guia intermediários. Enquanto dentro da região, os instrumentos registraram uma curiosa interação de elétrons com a folha atual, a camada fina através da qual a corrente viaja. À medida que as partículas de entrada encontraram a região, eles começaram a girar em espirais ao longo do campo de guia, como fazem em um forte campo magnético, mas em espirais maiores. As observações do MMS também viram assinaturas das partículas ganhando energia do campo elétrico. Muito antes, as partículas aceleradas escaparam da folha atual, formando jatos de alta velocidade. No processo, eles tiraram um pouco da energia do campo, fazendo com que enfraqueça gradualmente.

p O ambiente do campo magnético onde os movimentos dos elétrons foram observados foi criado exclusivamente por reconexão magnética, o que fez com que a folha atual fosse fortemente confinada por campos magnéticos agrupados. Os novos resultados ajudam os cientistas a entender melhor o papel dos elétrons na reconexão e como os campos magnéticos perdem energia.

p O MMS mede os campos elétricos e magnéticos pelos quais ele voa, e conta elétrons e íons para medir suas energias e direções de movimento. Com quatro espaçonaves voando em um compacto, formação de pirâmide, O MMS é capaz de ver os campos e partículas em três dimensões e observar a dinâmica das partículas em pequena escala, de uma forma nunca antes alcançada.

p "O tempo de resolução do MMS é cem vezes mais rápido do que as missões anteriores, "disse Tom Moore, cientista sênior do projeto de MMS no Goddard Space Flight Center da NASA. "Isso significa que podemos finalmente ver o que está acontecendo nessas camadas estreitas e sermos capazes de prever melhor a rapidez com que a reconexão ocorre em várias circunstâncias."

p Compreender a velocidade de reconexão é essencial para prever a intensidade da liberação de energia explosiva. A reconexão é um importante processo de liberação de energia em todo o universo e acredita-se que seja responsável por algumas ondas de choque e raios cósmicos. Explosões solares no sol, que pode desencadear o clima espacial, também são causados ​​por reconexão magnética.

p Com dois anos em seu currículo, O MMS tem revelado fenômenos novos e surpreendentes perto da Terra. Essas descobertas nos permitem entender melhor o ambiente espacial dinâmico da Terra e como ele afeta nossos satélites e tecnologia.

p O MMS está agora se dirigindo para uma nova órbita que o levará através de áreas de reconexão magnética no lado da Terra mais distante do sol. Nessa região, o campo guia é normalmente mais fraco, então o MMS pode ver mais desses tipos de dinâmica eletrônica.