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Encelado revela um alcance eletromagnético gigante graças à Cassini

Sonda espacial sobre lua congelada de Saturno, com emissões de energia azul e o planeta Saturno ao fundo.

Apenas com cerca de 500 quilómetros de diâmetro, a sexta maior lua de Saturno caberia sem dificuldade dentro do Reino Unido - e ainda sobraria espaço.

No entanto, um novo estudo mostra que este pequeno mundo gelado exerce uma influência eletromagnética a distâncias que ultrapassam os 500 000 quilómetros, ou seja, mais do que a separação entre a Terra e a Lua.

A conclusão resulta de uma análise abrangente dos dados recolhidos pela sonda Cassini ao longo dos seus 13 anos de missão em Saturno.

Uma equipa internacional liderada por Lina Hadid, do Laboratoire de Physique de Plasmas (França), analisou quatro instrumentos distintos a bordo da Cassini e reconstruiu, peça a peça, de que forma os célebres géiseres de água de Encelado geram efeitos eletromagnéticos que se propagam muito para lá da lua.

Encelado: pequeno em tamanho, enorme em alcance

A partir de fendas na região sul coberta de gelo, Encelado expulsa jatos de vapor de água e partículas de poeira. Ao serem expostas ao ambiente de radiação de Saturno, estas moléculas de água tornam-se eletricamente carregadas, formando um plasma que interage com o campo magnético do planeta gigante e é arrastado para além da lua.

Encelado e as asas de Alfvén à escala planetária

Desta interação nascem estruturas conhecidas como asas de Alfvén: ondas eletromagnéticas que se propagam como vibrações ao longo de uma corda de guitarra dedilhada, seguindo as linhas de campo magnético que ligam Encelado aos polos de Saturno.

O que torna esta descoberta particularmente notável é a dimensão e a complexidade do sistema. A asa de Alfvén principal não se limita a viajar até Saturno e a dissipar-se. Em vez disso, reflete-se repetidamente entre a ionosfera de Saturno nas regiões polares e o toro de plasma em forma de anel que envolve a órbita de Encelado.

Reflexos sucessivos e uma rede de estruturas cruzadas

Cada reflexão dá origem a novas ondas, formando uma malha semelhante a uma treliça, composta por estruturas eletromagnéticas cruzadas que se estendem pelo plano equatorial de Saturno e atingem latitudes elevadas, tanto a norte como a sul.

Em 36 ocasiões diferentes durante a missão Cassini, a nave detetou assinaturas destas ondas a distâncias muito superiores às que os investigadores inicialmente esperavam.

A equipa mediu assinaturas de ondas de Alfvén que se estendem por 504 000 quilómetros a partir de Encelado - mais de 2 000 vezes o raio da lua. Para comparação, isto equivale aproximadamente à distância de Lisboa a Sydney e de regresso.

"Esta é a primeira vez que se observa um alcance eletromagnético tão vasto por parte de Encelado", afirma Thomas Chust, do LPP, coautor do estudo.

"Os resultados demonstram que esta pequena lua funciona como um gerador de ondas de Alfvén à escala planetária, fazendo circular energia e momento por todo o ambiente espacial de Saturno."

O estudo identificou ainda estrutura de pequena escala dentro da asa de Alfvén principal. A turbulência fragmenta as ondas em filamentos, o que as ajuda a refletirem de forma eficaz no toro de plasma de Encelado e a alcançarem latitudes altas na ionosfera de Saturno, onde surgem características aurorais associadas à lua.

Esta interação eletromagnética entre Encelado e o seu anfitrião gigante fornece um modelo para compreender sistemas semelhantes em torno das luas geladas de Júpiter - Europa, Ganimedes e Calisto - e, potencialmente, até exoplanetas com luas magneticamente ativas.

Objetivos para futuras missões a Encelado

O trabalho também sublinha objetivos científicos essenciais para futuras missões, incluindo o orbitador e módulo de aterragem em Encelado planeados pela ESA para a década de 2040, que deverão transportar instrumentação capaz de estudar estas interações eletromagnéticas com um nível de detalhe sem precedentes.

Esta investigação foi publicada no Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.

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