Segredos do cinturão de Van Allen revelados em novo estudo
(A–C) mostre uma série temporal de 0,468s do By componente dos espectros de onda do modo assobiador construído exatamente como feito neste artigo, com nonda =10.100.1000 respectivamente e um valor fixo de Bonda /B0 =10
–4
. (D–F) mostram os respectivos espectros para essas formas de onda que foram calculadas usando uma rotina FFT numérica padrão. (G–I) plote os espectros de Fourier para as mesmas formas de onda, mas calculados exatamente como pelo motor FFT nas sondas Van Allen EMFISIS WFR. Crédito:Fronteiras em Astronomia e Ciências Espaciais (2024). DOI:10.3389/fspas.2024.1332931 Um desafio para os cientistas espaciais compreenderem melhor o nosso perigoso ambiente espacial próximo da Terra foi definido num novo estudo liderado pela Universidade de Birmingham.
A pesquisa representa o primeiro passo em direção a novas teorias e métodos que ajudarão os cientistas a prever e analisar o comportamento das partículas no espaço. Tem implicações para a pesquisa teórica, bem como para aplicações práticas, como a previsão do tempo espacial.
A pesquisa concentrou-se em duas faixas de partículas energéticas no espaço próximo da Terra, conhecidas como Cinturões de Radiação ou Cinturões de Van Allen. Essas partículas ficam presas na magnetosfera da Terra e podem danificar os componentes eletrônicos dos satélites e das espaçonaves que passam por ela, além de representar riscos para os astronautas.
Compreender como essas partículas se comportam tem sido uma meta de físicos e engenheiros há décadas. Desde a década de 1960, os investigadores têm utilizado princípios contidos em “modelos quase lineares” para explicar como as partículas carregadas se movem no espaço.
No novo estudo, contudo, os investigadores encontraram evidências de que a teoria padrão pode não ser aplicada com tanta frequência como se supunha anteriormente. A equipe de 16 cientistas, de instituições do Reino Unido, dos EUA e da Finlândia, explorou os limites das teorias padrão. A aplicação da teoria quase linear pode parecer simples, mas na verdade integrá-la em modelos de física espacial de acordo com medições científicas feitas no espaço é um procedimento delicado. Este artigo analisa os desafios por trás desse processo.
As descobertas foram publicadas em Frontiers in Astronomy and Space Sciences .
Oliver Allanson, do Grupo de Meio Ambiente Espacial e Engenharia de Rádio (SERENE) da Universidade de Birmingham, disse:"Obter uma melhor compreensão do comportamento dessas partículas é crucial para interpretar dados de satélite e para compreender a física subjacente de ambientes espaciais."
Os pesquisadores envolvidos no estudo estão baseados no Reino Unido, nas Universidades de Birmingham, Exeter, Northumbria, Warwick, St Andrews e no British Antarctic Survey; nos EUA, na Universidade da Califórnia em Los Angeles, na Universidade de Iowa e no Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA, Novo México; e na Finlândia, na Universidade de Helsinque.
Os próximos passos da pesquisa incluirão uma descrição teórica aprimorada com base nas descobertas deste trabalho, que poderá então ser usada em modelos de clima espacial para prever o comportamento dessas partículas perigosas no espaço próximo à Terra.
