Pela primeira vez, limite da heliosfera foi medido em mapa tridimensional

O vento solar, formado pelas partículas emitidas pelo Sol, sai da nossa estrela e se estende até os limites do espaço interestelar, criando uma grande bolha protetora contra raios cósmicos altamente energizados. Pela primeira vez, os limites dessa bolha foram medidos, o que permitiu a criação de um mapa tridimensional da fronteira da heliosfera para os cientistas entenderem melhor a interação entre o vento solar e interestelar.

Na verdade, a fronteira da heliosfera já havia sido teorizada por modelos físicos há anos, mas Dan Reisenfeld, autor que liderou o estudo, explica que “esta foi a primeira vez que foi possível medi-la e mapeá-la em três dimensões”. A equipe trabalhou com dados do satélite Earth-orbiting Interstellar Boundary Explorer (IBEX), da NASA, que identifica partículas vindas da camada intermediária entre o Sistema Solar e o espaço interestelar — que é a região cujos limites foram mapeados pela equipe.

A região onde há o limite da heliosfera, chamada heliopausa, é onde o vento solar segue em direção ao espaço interestelar e encontra o vento interestelar que, por sua vez, segue em direção ao Sol. Assim, a equipe aplicou uma técnica parecida com a dos sonares, utilizados por morcegos, às partículas do vento solar. “Assim como os morcegos enviam pulsos sonares em toda direção e usam o sinal de retorno para criar um mapa mental de seus arredores, usamos o vento solar, que vai em todas as direções, para criar um mapa da heliosfera”, disse.

Já o IBEX entrou em ação com a coleta de medidas de átomos energeticamente neutros (ENA). Esses átomos vêm das colisões entre as partículas do vento solar e do vento interestelar, de modo que a intensidade do sinal depende também da intensidade do vento solar que chega na área intermediária; então, quando uma onda de partículas passa por lá, a contagem de ENA aumenta e o IBEX consegue identificá-la. “O ‘sinal’ do vento solar liberado pelo Sol varia em relação à força e forma um padrão único”, disse Reisenfeld. Assim, o IBEX vê o mesmo padrão no retorno de sinal dos ENA dependendo da energia deles e da direção do satélite.

Foi com a diferença de tempo que a equipe conseguiu encontrar a distância da região de origem dos ENA em determinada direção. Depois, o mesmo método foi usado junto de dados coletados de 2009 a 2019 durante um ciclo solar inteiro, para a produção do mapa tridimensional. Assim, o mapa mostra que a distância mínima entre o Sol e a heliopausa é de aproximadamente 120 unidades astronômicas (cada uma equivale à distância entre o Sol e a Terra), isso na direção do vento solar. Já na direção oposta, essa distância é de, pelo menos, 350 UA — para comparação, a órbita de Netuno tem 60 UA de diâmetro.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal.

Fonte: Los Alamos National Laboratory