Entre todos os planetas do Sistema Solar, Urano e Neptuno continuam a ser dos mais enigmáticos - não por falta de interesse, mas porque são difíceis de alcançar. A grande distância a que estão da Terra fez com que, até hoje, a nossa visão direta destes “gigantes de gelo” seja surpreendentemente limitada.
Na prática, a primeira (e ainda única) sonda a estudá-los de perto foi a Voyager 2, numa passagem rápida (flyby) que permanece a única missão a recolher medições no local. E o que essa visita revelou abriu um conjunto de perguntas que ainda não têm resposta clara.
O que a sonda encontrou levantou vários mistérios sobre ambos os mundos, os seus sistemas de luas e outras características. Por exemplo, quando a Voyager passou por Urano, registou um cinturão de eletrões com um nível de energia muito acima do esperado.
Desde então, os cientistas têm analisado milhares de gigantes gasosos fora do Sistema Solar e feito comparações que só reforçaram o enigma: como poderia o sistema de Urano sustentar tanta radiação de eletrões aprisionada?
Num estudo recente, investigadores do Southwest Research Institute (SwRI) propuseram que as observações da Voyager 2 podem ter sido o resultado de uma estrutura do vento solar.
Tal como a Terra passa por processos desencadeados por tempestades de vento solar, a equipa acredita que uma “região de interação co-rotativa” estava a atravessar o sistema quando a Voyager 2 realizou o seu flyby histórico.
A investigação foi liderada pelo Dr. Robert C. Allen, físico espacial e Cientista-Chefe da Divisão de Ciências Espaciais do SwRI. Juntaram-se a ele a Cientista-Chefe do SwRI Sarah Vines e o Gestor Sénior de Programas George C. Ho.
O artigo que descreve o trabalho, “Solving the mystery of the electron radiation belt at Uranus: Leveraging knowledge of Earth's radiation belts in a re-examination of Voyager 2 observations”, foi publicado recentemente na Geophysical Research Letters.
Até à data, a sonda Voyager 2 forneceu as únicas medições diretas do ambiente de radiação em Urano. Isso levou à caracterização, amplamente aceite, de que o sistema teria um cinturão de radiação iónica mais fraco e um cinturão de radiação de eletrões muito intenso.
No entanto, ao reanalisarem os dados da sonda, os investigadores encontraram indícios de que as medições não ocorreram sob condições normais de vento solar. Em vez disso, sugerem que a passagem da sonda coincidiu com um evento transitório do vento solar a atravessar o sistema.
Segundo defendem, esse evento gerou as ondas de alta frequência mais potentes observadas durante a missão da Voyager 2. Na altura, os cientistas pensaram que essas ondas dispersariam eletrões, levando-os a perder-se na atmosfera de Urano.
Entretanto, a comunidade científica aprendeu que, em certas condições, essas ondas também podem acelerar eletrões e acrescentar energia adicional aos sistemas planetários. Com esse objetivo, a equipa comparou as observações da Voyager 2 com eventos semelhantes registados na Terra e encontrou semelhanças.
“A ciência avançou muito desde o flyby da Voyager 2. Decidimos seguir uma abordagem comparativa, olhando para os dados da Voyager 2 e comparando-os com observações da Terra que fizemos nas décadas desde então”, disse o Dr. Allen num comunicado de imprensa do SwRI.
“Em 2019, a Terra viveu um destes eventos, que provocou uma aceleração enorme de eletrões no cinturão de radiação”, acrescentou a Dra. Vines.
“Se um mecanismo semelhante interagiu com o sistema de Urano, isso explicaria porque é que a Voyager 2 viu toda esta energia adicional inesperada.”
A abordagem comparativa sugere que as interações entre o vento solar e a magnetosfera de Urano poderão ter impulsionado ondas de alta frequência capazes de acelerar eletrões até energias próximas da velocidade da luz.
Os autores levantam também várias perguntas adicionais sobre a física fundamental por trás destas ondas intensas e sobre a sequência de acontecimentos que as terá desencadeado.
“Esta é apenas mais uma razão para enviar uma missão direcionada a Urano. As conclusões têm implicações importantes para sistemas semelhantes, como o de Neptuno”, disse o Dr. Allen.
Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.
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