Cinturões de Van Allen ao redor da Terra

A Universidade de Birmingham lidera pesquisas para redefinir a compreensão das partículas espaciais próximas à Terra, questionando os modelos tradicionais e visando melhorar as previsões climáticas espaciais. Crédito: NASA/Van Allen Probes/Goddard Space Flight Center

Novos conhecimentos sobre o ambiente perigoso do espaço próximo da Terra poderão revolucionar a previsão do clima espacial, impulsionados pela investigação colaborativa internacional.

Um desafio para os cientistas espaciais compreenderem melhor o nosso perigoso ambiente espacial próximo da Terra foi definido num novo estudo liderado pelo Universidade de Birmingham.

A pesquisa representa o primeiro passo em direção a novas teorias e métodos que ajudarão os cientistas a prever e analisar o comportamento das partículas no espaço. Tem implicações para a pesquisa teórica, bem como para aplicações práticas, como a previsão do tempo espacial.

Explorando os cinturões de radiação

A pesquisa concentrou-se em duas faixas de partículas energéticas no espaço próximo da Terra, conhecidas como Cinturões de Radiação ou Cinturões de Van Allen. Essas partículas ficam presas na magnetosfera da Terra e podem danificar os componentes eletrônicos dos satélites e das espaçonaves que passam por ela, além de representar riscos para os astronautas.

Compreender como essas partículas se comportam tem sido uma meta de físicos e engenheiros há décadas. Desde a década de 1960, os investigadores têm utilizado princípios contidos em “modelos quase lineares” para explicar como as partículas carregadas se movem no espaço.

Desafios nas teorias da física espacial

No novo estudo, contudo, os investigadores encontraram evidências de que a teoria padrão pode não ser aplicada com tanta frequência como se supunha anteriormente. A equipe de 16 cientistas, de instituições do Reino Unido, EUA e Finlândia, explorou os limites das teorias padrão. A aplicação da teoria quase linear pode parecer simples, mas na verdade integrá-la em modelos de física espacial de acordo com medições científicas feitas no espaço é um procedimento delicado. Este artigo analisa os desafios por trás desse processo.

Os resultados são publicados em uma edição especial da Fronteiras em Astronomia e Ciências Espaciais: “Desafio do Editor em Física Espacial: Problemas Resolvidos e Não Resolvidos em Física Espacial.”

Direções Futuras e Pesquisa Colaborativa

O autor principal, Dr. Oliver Allanson, do Grupo de Meio Ambiente Espacial e Engenharia de Rádio (SERENE) da Universidade de Birmingham, disse: “Obter uma melhor compreensão do comportamento dessas partículas é crucial para interpretar dados de satélite e para compreender a física subjacente. de ambientes espaciais.”

Os pesquisadores envolvidos no estudo estão baseados no Reino Unido, nas Universidades de Birmingham, Exeter, Northumbria, Warwick, St Andrews e no British Antarctic Survey; nos EUA, na Universidade da Califórnia em Los Angeles, Universidade de Iowa e o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA, Novo México; e na Finlândia, na Universidade de Helsinque.

Os próximos passos da pesquisa incluirão uma descrição teórica aprimorada com base nas descobertas deste trabalho, que poderá então ser usada em modelos de clima espacial para prever o comportamento dessas partículas perigosas no espaço próximo à Terra.

Referência: “O desafio de compreender o zoológico dos regimes de transporte de partículas durante as interações onda-partícula ressonante para determinados espectros de ondas no modo de pesquisa” por Oliver Allanson, Donglai Ma, Adnane Osmane, Jay M. Albert, Jacob Bortnik, Clare EJ Watt, Sandra C. Chapman, Joseph Spencer, Daniel J. Ratliff, Nigel P. Meredith, Thomas Elsden, Thomas Neukirch, David P. Hartley, Rachel Black, Nicholas W. Watkins e Sean Elvidge, 27 de fevereiro de 2024, Fronteiras em Astronomia e Ciências Espaciais.
DOI: 10.3389/fspas.2024.1332931



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