Aninhado no campo magnético da Terra, existe um fenômeno fascinante:altos níveis de radiação. O Cinturão de Van Allen , também conhecidos como Cinturões de Radiação de Van Allen ou simplesmente Cinturões de Radiação, é um espetáculo celestial que cativa cientistas e entusiastas do espaço há décadas. Neste artigo, exploraremos essas regiões enigmáticas do nosso sistema solar.
Conteúdo
O que são os cinturões de radiação de Van Allen?
O Cinturão Interno e Externo
Terceiro Cinturão de Radiação
O futuro da exploração espacial
O que são os cinturões de radiação de Van Allen?
Os Cinturões de Radiação de Van Allen são duas zonas que circundam a órbita baixa da Terra nas quais há um número relativamente grande de partículas carregadas de alta energia (em movimento rápido). As partículas são principalmente prótons e elétrons, que ficam presos dentro dos cinturões pelo campo magnético da Terra.
Um grupo de cientistas dos Estados Unidos, sob a direção do Dr. James Van Allen, fez a descoberta em 1958, usando informações do Explorer I, o primeiro satélite artificial da América. Quando a equipe descobriu os cinturões, “a radiação era tão intensa que a princípio os cientistas pensaram que poderiam estar registrando um teste nuclear soviético”, segundo a NASA.
Van Allen aprendeu que os astronautas poderiam voar com segurança através dos cinturões de radiação se passassem por regiões mais fracas. Os cinturões de Van Allen estão centrados ao longo do equador magnético da Terra, em uma região da alta atmosfera chamada magnetosfera, ou exosfera.
Os elétrons do cinturão de radiação são elétrons altamente energéticos que estão confinados nos cinturões de radiação da Terra:
O cinturão interno se estende de aproximadamente 1.000 km (600 milhas) a 6.000 km (3.700 milhas) acima da Terra.
O cinturão de radiação externo se estende de aproximadamente 15.000 km (9.300 milhas) a 25.000 km (15.500 milhas) acima da Terra.
Os cientistas acreditam que a maioria das partículas que formam os cinturões vem do vento solar, um fluxo contínuo de partículas emitidas pelo Sol em todas as direções. Outras partículas provavelmente têm origem nos raios cósmicos.
No final da década de 1950 e início da década de 1960, cinturões de radiação artificiais formaram-se a partir de partículas carregadas produzidas pela detonação de explosivos nucleares no espaço. Estes cinturões de radiação, no entanto, enfraqueceram com o tempo. Os planetas Júpiter e Saturno estão rodeados por cinturões de radiação semelhantes aos cinturões de radiação de Van Allen da Terra.
Os Cinturões de Van Allen e o pouso na Lua
Para viajar para o espaço sideral, os astronautas devem passar por altos níveis de radiação. Para alguns, a existência dos cinturões de radiação da Terra é a prova de que nunca pousamos na Lua. Eles argumentam que o nível de radiação teria “matado instantaneamente” os astronautas.
A NASA diz que os astronautas “voam através desta região rapidamente para limitar a sua exposição à radiação” e que uma quantidade mortal de radiação é de 300 rads numa hora. A tripulação dos dosímetros de radiação do pouso lunar da Apollo mediu "sua dosagem total para toda a viagem à Lua e retorno não foi superior a 2 Rads em 6 dias".
O Cinturão Interno e Externo
O cinto Van Allen interno e externo lembra donuts. Eles protegem a Terra do vento solar e das tempestades solares.
Ambos os cinturões podem se expandir e contrair, mas o cinturão interno de Van Allen é mais estável do que o cinturão externo de radiação de elétrons. O seu movimento pode afectar os mais de 800 satélites que existem nas cinturas, tornando crucial sabermos mais sobre como funcionam as cinturas para que possamos proteger estes satélites.
Terceiro Cinturão de Radiação
Em 2013, pesquisadores anunciaram uma descoberta intrigante:um terceiro cinturão de radiação temporário causado por elétrons de alta energia. Embora este terceiro cinturão tenha vida curta, ele acrescenta outra camada de complexidade ao comportamento dos Cinturões Van Allen.
Os cientistas conseguiram detectar o terceiro anel por causa das Sondas Van Allen da NASA, anteriormente conhecidas como Radiation Belt Storm Probes. O objetivo das sondas é obter uma melhor compreensão do clima espacial antes que ele afete a Terra. As sondas mostraram que durante um mês, em Setembro de 2012, existiu uma terceira cintura mais externa, o que inspirou os cientistas a mudar a sua abordagem.
“As observações das sondas Van Allen desafiaram as nossas visões atuais sobre a física dos cinturões de radiação”, disse o cientista espacial Yuri Shprits. "No passado, fazíamos estimativas e pensávamos que pareciam razoáveis. Agora sabemos que precisamos de compreender cada tempestade com muito mais detalhe, criando modelos globais que possam reconstruir o que está a acontecer a todos os níveis."
O Telescópio Relativístico de Elétron-Próton
O Telescópio Relativístico de Prótons Elétrons (REPT) é um instrumento projetado para estudar as partículas energéticas, especificamente elétrons e prótons, dentro dos cinturões de radiação da Terra. É um dos instrumentos científicos a bordo das Sondas Van Allen.
O REPT mede e caracteriza os elétrons e prótons energéticos dentro dos Cinturões de Van Allen. Essas partículas são um componente crítico dos cinturões de radiação, e o estudo de suas propriedades é essencial para a compreensão da dinâmica e do comportamento dos cinturões.
O futuro da exploração espacial
Para missões de exploração espacial, compreender os Cinturões de Van Allen é crucial. As naves espaciais devem navegar nestas regiões e a radiação dos cinturões pode afectar os sistemas e instrumentos das naves espaciais. Cientistas e engenheiros trabalham para projetar naves espaciais que possam suportar os desafios impostos pelos cinturões.
Este artigo foi atualizado em conjunto com a tecnologia de IA, depois verificado e editado por um editor do HowStuffWorks.
