No campo magnético da Terra, foram descobertas estruturas inesperadas em 'ziguezague

Uma estrutura que os cientistas costumavam associar quase exclusivamente ao ambiente solar foi agora observada, pela primeira vez, no campo magnético da Terra. A descoberta pode ajudar a prever com mais precisão o impacto das tempestades geomagnéticas.

Os físicos Emily McDougall e Matthew Argall, da Universidade de New Hampshire, identificaram formas inesperadas no plasma preso pelo campo magnético terrestre. O plasma parecia estar a rodar lentamente antes de voltar de repente à orientação inicial, gerando dobras em ziguezague conhecidas como magnetic switchbacks.

Embora estas switchbacks nunca tivessem sido vistas antes no campo magnético da Terra, fazem lembrar estruturas observadas no plasma que o Sol liberta continuamente. E afinal, as duas situações podem estar ligadas.

Ao analisarem o fenómeno com mais detalhe, a equipa percebeu que nem todo o plasma preso no campo magnético da Terra tinha origem no nosso planeta - parte dele vinha do Sol, misturando-se com partículas carregadas produzidas localmente. Essa interação fez o campo magnético quebrar e voltar a ligar-se, criando os ziguezagues característicos.

As switchbacks têm sido detetadas por naves espaciais que estudam o Sol há décadas. Embora existam algumas teorias concorrentes para explicar a sua origem, tudo indica que se formam quando dois tipos diferentes de linhas de campo magnético interagem.

As linhas de campo abertas apontam diretamente para fora do Sol, espalhando-se pelo espaço e transportando o plasma que chamamos vento solar. Já as linhas fechadas seguem para fora apenas uma curta distância e depois invertem o rumo, curvando-se de volta para o Sol.

Quando linhas abertas surgem perto de um conjunto de campos magnéticos fechados, podem separar-se e voltar a ligar-se entre si. O plasma na margem externa de um laço fechado é puxado de volta para o Sol e, em seguida, encaminhado para as linhas abertas, sendo levado para o espaço. As interações entre as linhas nesta onda em forma de S libertam rajadas de energia que “dobram” as linhas de campo - e é isso uma switchback.

McDougall e Argall detetaram sinais de uma estrutura semelhante no campo magnético da Terra enquanto analisavam dados da missão Magnetospheric Multiscale, da NASA. Neste caso, as linhas de campo abertas são as que vêm do Sol, e interagem com as linhas de campo fechadas que envolvem a Terra.

“Esta descoberta”, escrevem os investigadores, “fornece novas pistas sobre como perturbações semelhantes se podem formar na fronteira entre diferentes regiões de plasma, o que permite estudar no futuro eventos relacionados nas camadas externas do Sol sem ser necessário enviar naves espaciais diretamente para essas condições extremas.”

A investigação foi publicada na Journal of Geophysical Research: Space Physics.