Pesquisadores no Canadá, os Estados Unidos e a Europa desenvolveram uma nova maneira de medir remotamente o campo magnético da Terra - disparando uma camada de átomos de sódio flutuando 100 quilômetros acima do planeta com lasers no solo.

A tecnica, documentado esta semana em Nature Communications , preenche uma lacuna entre as medições feitas na superfície da Terra e em altitudes muito mais altas por satélites em órbita.

"O campo magnético nesta altitude na atmosfera é fortemente afetado por processos físicos, como tempestades solares e correntes elétricas na ionosfera, "diz Paul Hickson, um astrofísico da Universidade de British Columbia (UBC) e autor do artigo.

"Nossa técnica não mede apenas a força do campo magnético em uma altitude que tradicionalmente fica oculta, tem o benefício colateral de fornecer novas informações sobre o clima espacial e os processos atômicos que ocorrem na região. "

Os átomos de sódio são continuamente depositados na mesosfera por meteoros que vaporizam ao entrar na atmosfera terrestre. Pesquisadores do Observatório Europeu do Sul (ESO), a Universidade de Mainz e a UBC usaram um laser terrestre para excitar a camada de átomos de sódio e monitorar a luz que eles emitem em resposta.

"Os átomos de sódio excitados oscilam como piões na presença de um campo magnético, "explica Hickson." Percebemos isso como uma flutuação periódica na luz que monitoramos, e pode usar isso para determinar a força do campo magnético. "

Hickson e UBC Ph.D. o estudante Joschua Hellemeier desenvolveu o instrumento de contagem de fótons usado para medir a luz que volta dos átomos de sódio excitados, e participou de observações conduzidas em observatórios astronômicos em La Palma.

A equipe ESO, liderado por Bonaccini Calia, foi pioneira na tecnologia de laser líder mundial para óptica adaptativa astronômica usada no experimento. O líder do projeto Felipe Pedreros e Dmitry Budker (Universidade Johannes Gutenberg), Simon Rochester e Ronald Holzloehner (ESO), especialistas em interações átomo-laser, conduziu a interpretação teórica e modelagem do estudo.