p Uma equipe de cientistas internacionais da BAS, A Universidade de Iowa e o Centro Alemão de Pesquisa de Geociências GFZ descobriram um novo método para explicar como os cinturões de radiação são formados ao redor do planeta Saturno. p Em torno de Saturno, e outros planetas, incluindo a Terra, partículas carregadas de energia ficam presas no campo magnético. Aqui, eles formam zonas em forma de rosca perto do planeta, conhecidos como cinturões de radiação, como os cinturões de Van Allen ao redor da Terra, onde os elétrons viajam perto da velocidade da luz.

p Dados coletados pela espaçonave NASA Cassini, que orbitou Saturno por 13 anos, combinados com um modelo de computador BAS forneceram novos insights sobre o comportamento desses elétrons que se movem rapidamente. A descoberta derruba a visão aceita entre os cientistas espaciais sobre os mecanismos responsáveis ​​por acelerar os elétrons a tais energias extremas nos cinturões de radiação de Saturno. Os resultados da equipe são publicados no jornal Nature Communications esta semana (quinta-feira, 29 de novembro).

p Sempre foi assumido que em torno de Saturno, elétrons são acelerados a energias extremamente altas por um processo chamado difusão radial, onde os elétrons são repetidamente empurrados em direção ao planeta, aumentando sua energia. Uma forma alternativa de acelerar os elétrons é sua interação com as ondas de plasma, como acontece ao redor da Terra e de Júpiter com as ondas de Coro. Em torno de Saturno, Ondas de coro foram descartadas como ineficazes; Contudo, os autores descobriram que no ambiente único de Saturno, é outra forma de onda de plasma chamada onda de modo Z que é crítica.

p De acordo com o autor principal, Dra. Emma Woodfield, da British Antarctic Survey:"Esta pesquisa é realmente empolgante porque os elétrons de alta energia no cinturão de radiação ao redor de Saturno sempre foram considerados provenientes da difusão radial. Identificamos uma maneira diferente de criar um cinturão de radiação que não que se conhecia antes. Este estudo nos fornece uma melhor compreensão de como os cinturões de radiação funcionam no sistema solar e ajudará os modeladores a prever o clima espacial com mais precisão na Terra, o que, por sua vez, protegerá os astronautas e os satélites dos perigos da radiação. "

p A Dra. Emma Woodfield continua:

p "Saturno nos deu a oportunidade de ondas abundantes no modo Z, para realmente testar o que essas ondas podem fazer aos elétrons em grande escala. Algumas pessoas pensam que os planetas são apenas pedaços frios de rocha viajando pelo espaço vazio, mas a forma como cada planeta interage com as partículas no espaço é complexa, único e requintado, e estudá-los pode nos falar sobre nosso próprio planeta e os raros eventos extremos que ocasionalmente ocorrem. "

p O professor Yuri Shprits do Centro Alemão de Pesquisa de Geociências GFZ diz:"Eu acho que é mais crítico entender os ambientes de radiação extrema dos planetas exteriores. Esses estudos nos fornecem uma oportunidade única de avaliar os extremos potenciais do clima do espaço terrestre e entender o que as condições meteorológicas espaciais podem ser em torno de planetas além do nosso sistema solar (exoplanetas) ".

p A equipe conclui que a aceleração de elétrons por ondas de modo Z é mais rápida na energização de elétrons no cinturão de radiação de Saturno do que a difusão radial e ambos os mecanismos trabalharão juntos para manter o cinturão de radiação em Saturno.

p Formação de cinturões de radiação de elétrons em Saturno por aceleração de onda em modo Z por E.E. Woodfield, R.B.Horne, S.A Glauert, J.D. Menietti, Y.Y. Shprits e W.S. Kurth é publicado em Nature Communications aqui

p Cintos de radiação Van Allen

p Os cinturões de radiação de Van Allen foram detectados pelo primeiro satélite Explorer I dos EUA, que foi lançado durante o Ano Geofísico Internacional de 1957-58. Eles são compostos de partículas energéticas carregadas presas dentro do campo magnético da Terra, que envolve a Terra como uma rosquinha de anel. Elétrons energéticos nos cinturões de radiação de Van Allen da Terra ocupam duas regiões distintas.

• Cinturões de radiação do sistema solar - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno têm fortes campos magnéticos e cinturões de radiação. Acredita-se que Mercúrio pode ter cinturões de radiação transitória.
• Difusão radial - muitos pequenos empurrões que empurram os elétrons para perto ou para longe do planeta, o movimento em direção ao planeta resulta em um aumento na energia do elétron.
• Interação onda-partícula - a maneira pela qual a energia é transferida para ou de uma onda de plasma para uma partícula carregada (por exemplo, elétron)
• Chorus - ondas chorus no modo Whistler - um tipo de onda de plasma em um plasma magnetizado, essas ondas de rádio são convertidas em sons que soam como o coro do amanhecer.
• Ondas de modo Z - um tipo de onda de plasma presente em um plasma magnetizado, assim chamada por causa da forma vista em observações dessa onda de instrumentos no solo na Terra - uma forma de "Z".