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Descobertos tubos magnéticos ao redor da Terra

Campo magnético da Terra não tem linhas, tem tubos
Visualização artística das estruturas em formato de tubo criadas pelo campo magnético da Terra. [Imagem: CAASTRO/Mats Bjorklund]

Tubos magnéticos

Usando um instrumento construído para observar galáxias a bilhões de anos-luz de distância, astrônomos australianos detectaram estruturas tubulares a umas poucas centenas de quilômetros acima da superfície da Terra.

"Por mais de 60 anos, os cientistas acreditavam que essas estruturas existiam, mas, ao produzir imagens delas pela primeira vez, nós fornecemos evidências visuais que elas estão realmente lá," disse Cleo Loi, da Universidade de Sydney.

As estruturas tubulares são a versão real das linhas tradicionalmente utilizadas para ilustrar o campo magnético terrestre. Na verdade, não são linhas, mas tubos de formatos muito dinâmicos, de várias espessuras, que ficam mudando o tempo todo - de fato, a equipe conseguiu fazer um filme, mostrando todo esse dinamismo ao longo de uma noite.

Os astrônomos fizeram as observações com o radiotelescópio MWA (Murchison Widefield Array), que foi projetado para observar as galáxias do Universo primordial, assim como estrelas e nebulosas dentro de nossa própria galáxia.

Mas usaram essa radiação distante para detectar alterações em nossa própria atmosfera.

Campo magnético da Terra não tem linhas, tem tubos
A formação dos dutos magnéticos está associada com as linhas do campo magnético da Terra e sua interação com a radiação solar. [Imagem: CAASTRO]

Magnetosfera e Plasmasfera

Conforme a luz de uma galáxia passa através das camadas na magnetosfera da Terra, o caminho da luz - e, portanto, a posição aparente da galáxia - é alterada por variações na densidade dessas camadas. O efeito é similar a olhar para cima do fundo de uma piscina, vendo as distorções causadas pelas ondas na superfície.

Mapeando as variações nas posições de múltiplas fontes de rádio ao longo de uma noite, foi possível mapear as distorções e decifrar a forma e as dimensões das estruturas tubulares.

Os dutos observados, imediatamente acima do radiotelescópio MWA, estão entre 500 e 700 km acima da superfície, alinhados com o campo magnético da Terra e seguindo a curvatura esperada conforme ascendem ou mergulham a partir do planeta.

As estruturas tubulares estão na plasmasfera, uma camada logo abaixo da ionosfera. Agora que a técnica de observação foi desenvolvida, outros radiotelescópios poderão mapear os tubos magnéticos em outros pontos da Terra, eventualmente chegando a um mapa planetário completo das estruturas.

"As estruturas são extraordinariamente organizadas, aparecendo como tubos regularmente espaçados alternando subdensidades e sobredensidades, fortemente alinhados com o campo magnético da Terra. Estes resultados representam a primeira evidência visual direta da existência de tais estruturas," escreveram os pesquisadores.

Bibliografia:

Real-time imaging of density ducts between the plasmasphere and ionosphere
Shyeh Tjing Loi, Tara Murphy, Iver H. Cairns, Frederick W. Menk, Colin L. Waters, Philip J. Erickson, Cathryn M. Trott, Natasha Hurley-Walker, John Morgan, Emil Lenc, Andre R. Offringa, Martin E. Bell, Ronald D. Ekers, B. M. Gaensler, Colin J. Lonsdale, Lu Feng, Paul J. Hancock, David L. Kaplan, G. Bernardi, J. D. Bowman, F. Briggs, R. J. Cappallo, A. A. Deshpande, L. J. Greenhill, B. J. Hazelton, M. Johnston-Hollitt, S. R. McWhirter, D. A. Mitchell, M. F. Morales, E. Morgan, D. Oberoi, S. M. Ord, T. Prabu, N. Udaya Shankar, K. S. Srivani, R. Subrahmanyan, S. J. Tingay, R. B. Wayth, R. L. Webster, A. Williams, C. L. Williams
Geophysical Research Letters
Vol.: Early View
DOI: 10.1002/2015GL063699
http://arxiv.org/abs/1504.06470




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