Os astrônomos da NASA usaram dados das sondas Voyager para medir a agitação de partículas ondulando na extremidade do nosso Sistema Solar e descobriram que a pressão nas fronteiras distantes de nossa estrela é maior do que o esperado.
Os resultados sugerem “que existem outras partes da pressão que não estão sendo consideradas no momento e que poderiam contribuir”, diz o astrofísico Jamie Rankin, da Universidade de Princeton.
Talvez existam populações inteiras de partículas por aí que ainda não foram levadas em consideração. Ou talvez seja apenas um pouco mais quente do que alguém imaginou. Os pesquisadores têm várias explicações possíveis para explorar em pesquisas futuras.
Embora a descoberta em si seja bastante interessante, é a maneira como a descobriram que contribui para um pouco de ciência verdadeiramente fascinante.
Como o plasma em forma de vento solar emana do nosso Sol, forma uma “bolha” que chamamos de heliosfera. A 14 bilhões de quilômetros da estrela, esse vento fica efetivamente sem vapor, à medida que as partículas carregadas diminuem rapidamente para velocidades subsônicas.
A borda dessa bolha, chamada heliosheath, é uma zona onde a densidade dessas partículas carregadas diminui e os campos magnéticos ficam fracos.
Além dessa fronteira bagunçada, há uma fina concha chamada heliopausa, onde a névoa de plasma soprada pelo Sol se esvai, cutucada pela sutil influência de nossos vizinhos galácticos enquanto nossa estrela se move pelo espaço.
Nesta “pausa”, a pressão do espaço interestelar local empurrando para dentro e a heliosheath empurrando para fora deve equilibrar.
Saber exatamente como isso é, porém, não é tarefa fácil. Podemos fazer modelos para estimar, mas nada supera evidências concretas. Felizmente, temos duas sondas passando por essa parte do Sistema Solar.
Dê uma olhada no prático diagrama da NASA abaixo para ver como tudo se encaixa.
A Voyager 1 fica a cerca de 20 bilhões de quilômetros, efetivamente no vazio selvagem que consideramos um espaço interestelar. Seu parceiro, Voyager 2, não está muito atrás.
Nenhum dos dois tem uma maneira direta de nos dizer muito sobre as pressões do espaço nessa área, mas um recente surto de atividade solar chamado região global de interação mesclada (GMIR) forneceu uma excelente oportunidade para entendê-la.
“Houve um momento realmente único para este evento, porque vimos logo após a Voyager 1 cruzar o espaço interestelar local”, diz Rankin.
“E embora este seja o primeiro evento que a Voyager assistiu, há mais dados nos quais podemos continuar observando para ver como as coisas na heliosfera e no espaço interestelar estão mudando ao longo do tempo.” Continua Rankin.
A atividade solar foi efetivamente um grito no espaço, enviando um pulso de partículas rugindo para longe. Esse grito atingiu a heliosheath em 2012, onde a Voyager 2 estava assistindo e ouvindo. Cerca de três meses depois, a Voyager 1 também sentiu seus efeitos.
A partir de cada conjunto de observações, os pesquisadores calcularam a pressão na fronteira em torno de 267 femtopascais, uma fração absolutamente minúscula do tipo de pressão atmosférica que experimentamos aqui na Terra.
Pode ser uma pressão relativamente pequena, mas os pesquisadores ficaram surpresos.
“Ao somar as peças conhecidas de estudos anteriores, descobrimos que nosso novo valor ainda é maior do que o que foi medido até agora”, diz Rankin.
A equipe também conseguiu calcular a velocidade das ondas sonoras que passam por esse meio – uma velocidade de 314 quilômetros por segundo. Ou mil vezes mais rápido que o som viajando pela nossa própria atmosfera.
Havia outra surpresa por vir. A passagem da onda se alinhou com uma aparente queda na intensidade de partículas de alta velocidade chamadas raios cósmicos.
O fato de cada uma das sondas ter experimentado a mesma coisa de duas maneiras diferentes dá aos astrofísicos mais um mistério a resolver.
“Tentar entender por que a mudança nos raios cósmicos é diferente dentro e fora da heliosheath continua sendo uma questão em aberto”, conclui Rankin.
As sondas da Voyager podem estar ficando um pouco velhas, mas, considerando o quão ocupado parece na extremidade do Sistema Solar, estamos felizes por elas ainda não terem se aposentado completamente.
Esta pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.