p A Queen Mary University of London conduziu um estudo que descreve a primeira medição direta de como a energia é transferida dos campos eletromagnéticos caóticos no espaço para as partículas que constituem o vento solar, levando ao aquecimento do espaço interplanetário. p O estudo, publicado em Nature Communications e realizado com a University of Arizona e a University of Iowa, mostra que um processo conhecido como amortecimento de Landau é responsável por transferir energia da turbulência do plasma eletromagnético no espaço para elétrons no vento solar, causando sua energização.

p Este processo, nomeado em homenagem ao físico ganhador do prêmio Nobel Lev Landau (1908-1968), ocorre quando uma onda viaja através de um plasma e as partículas de plasma que viajam a uma velocidade semelhante absorvem essa energia, levando a uma redução da energia (amortecimento) da onda.

p Embora este processo tenha sido medido em algumas situações simples anteriormente, não se sabia se ainda operaria nos plasmas altamente turbulentos e complexos que ocorrem naturalmente no espaço, ou se haveria um processo totalmente diferente.

p Em todo o universo, a matéria está em um estado de plasma energizado em temperaturas muito mais altas do que o esperado. Por exemplo, a coroa solar é centenas de vezes mais quente que a superfície do Sol, um mistério que os cientistas ainda estão tentando entender.

p Também é vital entender o aquecimento de muitos outros plasmas astrofísicos, como o meio interestelar e os discos de plasma ao redor dos buracos negros, para explicar alguns dos comportamentos extremos exibidos nesses ambientes.

p Ser capaz de fazer medições diretas dos mecanismos de energização do plasma em ação no vento solar (como mostrado neste artigo pela primeira vez) ajudará os cientistas a entender várias questões em aberto, como estes, sobre o universo.

p Os pesquisadores descobriram isso usando novas medições de alta resolução da espaçonave Magnetospheric Multi-Scale (MMS) da NASA (lançada recentemente em 2015), junto com uma técnica de análise de dados recentemente desenvolvida (a técnica de correlação campo-partícula).

p O vento solar é a corrente de partículas carregadas (ou seja, plasma) que vem do Sol e preenche todo o nosso sistema solar, e as espaçonaves MMS estão localizadas no vento solar medindo os campos e as partículas dentro dela conforme ele passa.

p O autor principal, Dr. Christopher Chen, da Queen Mary University of London, disse:"O plasma é de longe a forma mais abundante de matéria visível no universo, e geralmente está em um estado altamente dinâmico e aparentemente caótico conhecido como turbulência. Esta turbulência transfere energia para as partículas no plasma, levando ao aquecimento e energização, tornando a turbulência e o aquecimento associado fenômenos muito difundidos na natureza.

p "Neste estudo, fizemos a primeira medição direta dos processos envolvidos no aquecimento turbulento em um plasma astrofísico de ocorrência natural. Também verificamos a nova técnica de análise como uma ferramenta que pode ser usada para sondar a energização do plasma e que pode ser usada em uma série de estudos de acompanhamento sobre diferentes aspectos do comportamento do plasma. "

p Professor Greg Howes da Universidade de Iowa, que co-idealizou esta nova técnica de análise, disse:"No processo de amortecimento de Landau, o campo elétrico associado às ondas que se movem através do plasma pode acelerar os elétrons que se movem com a velocidade certa junto com a onda, análogo a um surfista pegando uma onda. Esta primeira aplicação de observação bem-sucedida da técnica de correlação campo-partícula demonstra sua promessa de responder a longa data, questões fundamentais sobre o comportamento e evolução dos plasmas espaciais, como o aquecimento da coroa solar. "

p Este artigo também abre caminho para a técnica a ser usada em futuras missões a outras áreas do sistema solar, como a NASA Parker Solar Probe (lançada em 2018), que está começando a explorar a corona solar e o ambiente de plasma próximo ao Sol pela primeira vez.