Switchbacks do Sol detetados pela primeira vez no campo magnético da Terra

Um fenómeno invulgar, até agora considerado exclusivo das proximidades do Sol, foi identificado pela primeira vez no campo magnético da Terra. A descoberta poderá permitir previsões mais rigorosas sobre os efeitos das tempestades geomagnéticas.

Switchbacks no campo magnético da Terra

Os físicos Emily McDougall e Matthew Argall, da Universidade de New Hampshire, detetaram estruturas inesperadas no plasma aprisionado pelo campo magnético terrestre. Esse plasma parecia rodar lentamente antes de regressar bruscamente à orientação inicial, formando dobras em ziguezague conhecidas como switchbacks magnéticos.

Embora estes switchbacks nunca tivessem sido observados no campo magnético da Terra, fazem lembrar estruturas detetadas no plasma que é continuamente expelido pelo Sol. Ao que tudo indica, os dois fenómenos poderão estar relacionados.

Numa análise mais detalhada, a equipa verificou que nem todo o plasma retido pelo campo magnético terrestre tinha origem no nosso planeta: uma parte provinha do Sol e misturava-se com partículas carregadas de origem local. Essa interação levou o campo magnético a romper-se e a reconectar-se, produzindo os característicos padrões em ziguezague.

Como se formam os switchbacks do Sol

Há décadas que naves espaciais dedicadas ao estudo do Sol registam indícios de switchbacks. Apesar de existirem várias teorias concorrentes para explicar a sua origem, estas estruturas parecem surgir quando interagem dois tipos distintos de linhas de campo magnético.

As linhas de campo abertas apontam diretamente para longe do Sol, estendem-se pelo espaço e transportam o plasma a que chamamos vento solar. Já as linhas de campo fechadas avançam para o exterior durante uma distância relativamente curta, mudam depois de direção e curvam-se novamente em direção ao Sol.

Quando linhas de campo abertas se formam perto de um conjunto de campos magnéticos fechados, podem separar-se e voltar a ligar-se entre si. O plasma na extremidade exterior de um circuito fechado é puxado de volta para o Sol, mas acaba por ser encaminhado para as linhas de campo abertas, que o levam para o espaço. As interações entre as linhas nesta onda em forma de S libertam impulsos de energia que «dobram» as linhas de campo: é isso que constitui um switchback.

Dados da NASA revelam uma estrutura semelhante

McDougall e Argall reconheceram sinais de uma estrutura comparável no campo magnético da Terra ao analisarem dados da missão Multiescala Magnetosférica da NASA. Neste cenário, as linhas de campo abertas são as que chegam do Sol e interagem com as linhas de campo fechadas que formam circuitos em redor da Terra.

«Esta descoberta», escrevem os investigadores, «oferece novos indícios sobre a forma como perturbações semelhantes se podem formar na fronteira entre diferentes regiões de plasma, permitindo estudar futuramente eventos relacionados nas camadas exteriores do Sol sem ser necessário enviar naves espaciais diretamente para essas condições extremas.»

A investigação foi publicada na Revista de Investigação Geofísica: Física Espacial.