Você está vivendo em uma bolha. Não é uma bolha metafórica - uma verdadeira, bolha literal. Mas não se preocupe, não é só você. O planeta inteiro, e todos os outros planetas do sistema solar, por falar nisso, também está na bolha. E, podemos simplesmente dever nossa própria existência a ele.

Os físicos espaciais chamam essa bolha de heliosfera. É uma vasta região, estendendo-se mais de duas vezes até Plutão, que lança um "campo de força" magnético ao redor de todos os planetas, desviando partículas carregadas que, de outra forma, entrariam em músculo no sistema solar e até mesmo dilacerariam seu DNA, você deve ter o azar de entrar no caminho deles.

A heliosfera deve sua existência à interação de partículas carregadas que fluem do sol (o chamado "vento solar") e partículas de fora do sistema solar. Embora pensemos que o espaço entre as estrelas está perfeitamente vazio, na verdade, é ocupado por um caldo fino de poeira e gás de outras estrelas - estrelas vivas, estrelas mortas, e estrelas ainda não nascidas. Em média em toda a galáxia, cada volume de espaço do tamanho de um cubo de açúcar contém apenas um único átomo, e a área ao redor de nosso sistema solar é ainda menos densa.

O vento solar está constantemente empurrando contra esse material interestelar. Mas quanto mais você se afasta do sol, mais fraco esse impulso se torna. Depois de dezenas de bilhões de milhas, o material interestelar começa a recuar. A heliosfera termina onde os dois empurra o equilíbrio. Mas onde fica esse limite, exatamente, e como é?

Merav Opher, professor de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Boston e no Centro de Física Espacial, vem examinando essas questões há quase 20 anos. E ultimamente, suas respostas têm causado agitação.

Porque todo o nosso sistema solar está em movimento através do espaço interestelar, a heliosfera, apesar de seu nome, não é realmente uma esfera. Os físicos do espaço há muito comparam sua forma a de um cometa, com um "nariz" redondo de um lado e uma longa cauda estendendo-se na direção oposta. Pesquise na web por imagens da heliosfera, e esta é a imagem que você certamente encontrará.

Mas em 2015, usando um novo modelo de computador e dados da espaçonave Voyager 1, Opher e seu co-autor James Drake, da Universidade de Maryland, chegaram a uma conclusão diferente:eles propuseram que a heliosfera na verdade tem a forma de um crescente - não muito diferente de um croissant recém-assado, na verdade. Neste modelo de "croissant", dois jatos se estendem a jusante do nariz, em vez de uma única cauda desbotada. "Isso deu início à conversa sobre a estrutura global da heliosfera, "diz Opher.

O seu não foi o primeiro artigo a sugerir que a heliosfera era algo diferente do formato de cometa, ela aponta, mas deu foco a um debate recém-energizado. "Foi muito contencioso, "ela diz." Eu estava levando uma surra em todas as conferências! Mas eu mantive minhas armas. "

Então, dois anos após o início do debate sobre o "croissant", leituras da espaçonave Cassini, que orbitou Saturno de 2004 a 2017, sugeriu ainda outra visão da heliosfera. Cronometrando partículas ecoando fora da fronteira da heliosfera e correlacionando-as com íons medidos pela espaçonave dupla Voyager, Os cientistas da Cassini concluíram que a heliosfera é na verdade quase redonda e simétrica:nem um cometa nem um croissant, mas mais como uma bola de praia. Seu resultado foi tão controverso quanto o croissant. "Você não aceita esse tipo de mudança facilmente, "diz Tom Krimigis, que conduziu experimentos na Cassini e na Voyager. "Toda a comunidade científica que trabalha nesta área havia presumido por mais de 55 anos que a heliosfera tinha uma cauda de cometa."

Agora, Opher, Drake, e seus colegas Avi Loeb, da Universidade de Harvard, e Gabor Toth, da Universidade de Michigan, desenvolveram um novo modelo tridimensional da heliosfera que poderia reconciliar o "croissant" com a bola de praia. Seu trabalho foi publicado em Astronomia da Natureza em 16 de março.

Ao contrário da maioria dos modelos anteriores, que assumiu que as partículas carregadas dentro do sistema solar oscilam em torno da mesma temperatura média, o novo modelo divide as partículas em dois grupos. Primeiro, estão as partículas carregadas que vêm diretamente do vento solar. Em segundo lugar, estão o que os físicos espaciais chamam de íons "pickup". Estas são partículas que entraram no sistema solar em uma forma eletricamente neutra, porque não são desviadas por campos magnéticos, partículas neutras podem "simplesmente entrar, "diz Opher - mas depois tiveram seus elétrons eliminados.

A nave espacial New Horizons, que agora está explorando o espaço além de Plutão, revelou que essas partículas se tornam centenas ou milhares de vezes mais quentes do que os íons do vento solar comuns, pois são carregadas pelo vento solar e aceleradas por seu campo elétrico. Mas foi apenas modelando a temperatura, densidade e velocidade dos dois grupos de partículas separadamente que os pesquisadores descobriram sua influência descomunal na forma da heliosfera.

Essa forma, de acordo com o novo modelo, na verdade, divide a diferença entre um croissant e uma esfera. Chame isso de bola de praia murcha, ou um croissant bulboso:de qualquer forma, parece ser algo em que a equipe de Opher e os pesquisadores da Cassini podem concordar.

O novo modelo parece muito diferente daquele modelo clássico de cometa. Mas os dois podem realmente ser mais semelhantes do que parecem, diz Opher, dependendo exatamente de como você define a borda da heliosfera. Pense em transformar uma foto em tons de cinza em preto e branco:a imagem final depende muito de qual tonalidade de cinza você escolhe como linha divisória entre preto e branco.

Então, por que se preocupar com a forma da heliosfera, qualquer forma? Os pesquisadores que estudam exoplanetas - planetas ao redor de outras estrelas - estão profundamente interessados ​​em comparar nossa heliosfera com aquelas ao redor de outras estrelas. O vento solar e a heliosfera podem ser ingredientes essenciais na receita da vida? "Se quisermos entender nosso meio ambiente, é melhor entendermos toda esta heliosfera, "diz Loeb, Colaborador de Opher em Harvard.

E então há a questão das partículas interestelares destruidoras de DNA. Os pesquisadores ainda estão trabalhando no que, exatamente, eles significam para a vida na Terra e em outros planetas. Alguns pensam que eles realmente poderiam ter ajudado a impulsionar as mutações genéticas que levaram a uma vida como a nossa, disse Loeb. "Na quantidade certa, eles introduzem mudanças, mutações que permitem que um organismo evolua e se torne mais complexo, "diz ele. Mas a dose faz o veneno, como diz o ditado. "Sempre há um equilíbrio delicado ao lidar com a vida como a conhecemos. Muito de uma coisa boa é uma coisa ruim, "diz Loeb.

Quando se trata de dados, no entanto, raramente há muito de uma coisa boa. E embora os modelos pareçam convergir, eles ainda são limitados pela escassez de dados das áreas externas do sistema solar. É por isso que pesquisadores como Opher esperam incitar a NASA para lançar uma sonda interestelar de próxima geração que cortará um caminho através da heliosfera e detectará diretamente íons próximos à periferia da heliosfera. Até aqui, apenas as espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2 passaram por esse limite, e eles foram lançados há mais de 40 anos, carregando instrumentos de uma era mais antiga que foram projetados para fazer um trabalho diferente. Os defensores da missão baseados no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins dizem que uma nova sonda poderia ser lançada em algum momento na década de 2030 e começar a explorar a borda da heliosfera 10 ou 15 anos depois disso.

"Com a Sonda Interestelar, esperamos resolver pelo menos alguns dos inúmeros mistérios que as Voyagers começaram a desvendar, "diz Opher. E isso, ela pensa, vale a pena esperar.