Ventos de 400 km/h criam gerador elétrico na ionosfera

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/12/2021

Emergência do campo elétrico da ionosfera, impulsionado pelos ventos que vêm de baixo.
[Imagem: NASA/ICON]

Dínamo da ionosfera

No final de 2019, a NASA lançou um satélite de observações chamado ICON (Ionospheric Connection Explorer, ou Explorador da Conexão Ionosférica), para verificar experimentalmente uma teoria antiga: A de que a Terra possuiria um "gerador elétrico" na fronteira da atmosfera com o espaço.

A teoria acaba de ser confirmada.

O satélite detectou esse dínamo na fronteira do espaço, um gerador acionado por ventos descomunais que giram ao redor de todo o globo cerca de 100 km acima de nossas cabeças.

O dínamo se localiza na ionosfera, a fronteira eletricamente carregada entre a Terra e o espaço. Ele é alimentado por ventos de maré na alta atmosfera, que são mais rápidos do que a maioria dos furacões.

Esses ventos emergem de baixo para cima, surgindo da baixa atmosfera e criando um ambiente elétrico cujo papel para o clima da Terra ainda não é totalmente compreendido - o que se sabe é que esse vento elétrico pode afetar os satélites e a tecnologia na Terra.

Tirando o Sol da equação

O primeiro ano de observações do ICON, cujos resultados estão sendo publicados agora, coincidiu com o mínimo solar, a fase tranquila do ciclo de atividade de 11 anos do Sol.

Nesse período, o comportamento do Sol não era mais do que um zumbido baixo e constante. "Sabemos que o Sol não estava fazendo muita coisa, mas vimos muita variabilidade de baixo, e então mudanças notáveis na ionosfera," disse Thomas Immel, cientista-chefe da missão. Isso significa que o Sol pode ser descartado como a principal influência do gerador magnético da ionosfera.

"Descobrimos metade do que faz a ionosfera se comportar como se comporta bem ali nos dados," disse Inmel. "Era justamente isso o que queríamos saber."

À medida que o Sol avança em sua fase ativa, rumo ao pico do novo ciclo, os cientistas terão a oportunidade de estudar mudanças e interações mais complexas entre o ventor solar e a atmosfera da Terra.

Padrão dos ventos ionosféricos que surgem sobre a região amazônica durante um ciclo dia/noite.
[Imagem: NASA/ICON]

Gerador ionosférico

O principal dado revelado pelo satélite ICON é que, na ionosfera, os ventos tendem a empurrar partículas pesadas e carregadas mais do que os pequenos elétrons com carga negativa.

Essa separação entre íons e elétrons cria um campo elétrico na região, que funciona como um dínamo, perto da parte inferior da ionosfera.

E há outra diferença substancial em relação às camadas mais baixas da atmosfera: A ionosfera pode mover-se mais livremente, gerando padrões de maré que se espalham por todo o globo.

"A corrente gera seu próprio campo magnético, que entra em conflito com o campo magnético da Terra que ele está atravessando," detalhou Immel. "Então você acaba com um fio tentando fugir de você. É um gerador bagunçado."

Esse dínamo só agora foi descoberto porque ele está em uma altitude que é alta demais para os balões de observação, mas baixa demais para os satélites artificiais usados anteriormente.

Ventos mais fortes que furacões

O próprio comportamento do vento que aciona as partículas que formam o gerador da ionosfera surpreendeu os cientistas.

De 96 a 150 km acima do solo, na termosfera inferior, os ventos podem soprar na mesma direção e na mesma velocidade - cerca de 400 km/h - por várias horas, e então repentinamente inverter de direção - para comparação, os ventos nos furacões de categoria 5, os mais fortes, atingem 250 km/h.

Essas mudanças dramáticas resultam de ondas de ar, chamadas de marés, que nascem na superfície da Terra quando a baixa atmosfera se aquece durante o dia e depois esfria à noite. Elas surgem diariamente, levando para a ionosfera as mudanças vindas de baixo - a Lua também provoca marés atmosféricas.

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