Quarteto de satélites da NASA visa quebrar o mistério magnético perto da Terra

Multiescala Magnetosférica

Na quinta-feira (12 de março), a NASA deve lançar a missão multiescala magnetosférica, ou MMS, para estudar um fenômeno conhecido como 'reconexão magnética'. Esses eventos energéticos, às vezes chamados de 'explosões no espaço', são os impulsionadores do clima solar. (Crédito da imagem: NASA)

Um fenômeno cósmico no campo magnético da Terra que é deslumbrante e potencialmente perigoso para as pessoas na superfície é o foco de uma nova missão científica, com lançamento em órbita programada para quinta-feira (12 de março).

Na quinta-feira (12 de março), a NASA deve lançar a missão multiescala magnetosférica, ou MMS, para estudar um fenômeno conhecido como 'reconexão magnética'. Esses eventos energéticos, às vezes chamados de 'explosões no espaço', são os impulsionadores do clima solar.(Crédito da imagem: NASA)



A missão Magnetsopheric Multiscale, ou MMS, consiste em quatro satélites que estudarão um processo chamado reconexão magnética: o fenômeno explosivo que pode enviar rajadas poderosas de partículas em direção à Terra, potencialmente danificando satélites. Mas a reconexão magnética também é responsável pelas auroras - as luzes do norte e do sul - perto dos pólos da Terra. Um novo vídeo da NASA explica a missão do MMS em detalhes.

O MMS é o único instrumento dedicado ao estudo da reconexão magnética, e os cientistas dizem que ele pode finalmente revelar como esse fenômeno ocorre. A missão requer um arranjo elaboradamente coreografado de quatro satélites separados em uma órbita ao redor da Terra, colocando-os no caminho dos eventos de reconexão magnética que ocorrem bem na porta da Terra. [Missão multiescala magnetosférica da NASA em fotos]

'[MMS] vai realmente voar na magnetosfera da Terra, este ambiente magnético protetor ao redor da Terra,' Jeff Newmark, diretor interino da divisão de heliofísica da NASA, disse em um briefing em 25 de fevereiro. 'Estamos usando este ambiente ao redor da Terra como um laboratório natural. Em vez de construir um na Terra, vamos para onde a reconexão magnética realmente ocorre no espaço para que possamos entendê-la. '

Você pode assistir ao lançamento do satélite MMS na quinta-feira, com o webcast da NASA começando às 20h. EDT (0000, 13 de março GMT). A decolagem está marcada para 22h44. EDT (0244 am 13 de março GMT) no topo de um foguete Atlas V não tripulado. Hoje às 13h00 EDT (1700 GMT), a NASA realizará um webcast de briefing científico para discutir a missão.

Linhas de campo magnético errantes

Uma constelação de quatro satélites orbita pela Terra

Uma constelação de quatro satélites orbita o campo magnético da Terra para estudar o misterioso fenômeno chamado reconexão magnética. Veja como a missão multiescala magnetosférica da NASA funciona em nosso infográfico.(Crédito da imagem: por Karl Tate, artista de infográficos)

Embora as missões espaciais anteriores também tenham registrado alguns dados sobre a reconexão magnética, o MMS é a primeira missão espacial dedicada exclusivamente a estudar este fenômeno, de acordo com um comunicado da NASA. Ele irá coletar dados 100 vezes mais rápido do que qualquer missão anterior que observou a reconexão magnética no espaço. A missão MMS de $ 1,1 bilhão foi construída e testada no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

Os campos magnéticos podem ser encontrados em todo o universo. Planetas, estrelas, galáxias, buracos negros e muitos outros corpos criam linhas de campo magnético que podem envolver seus corpos pais como vinhas, ou vagar livremente no espaço.

Com uma extremidade conectada ao lado positivo de um ímã e a outra extremidade conectada ao lado negativo, as linhas de campo magnético são normalmente em loop. Ocasionalmente, uma linha de campo magnético se rompe, como um elástico, antes de formar um loop rapidamente. O encaixe e reconexão de linhas de campo magnético, também conhecido como reconexão magnética , libera grandes explosões de energia, às vezes acelerando partículas próximas à velocidade da luz.

'Exatamente como a energia magnética é destruída em um evento de reconexão é completamente desconhecido', disse Jim Burch, investigador principal do MMS, em uma entrevista coletiva em 10 de março.

Quando a reconexão magnética ocorre no sol, ele cria explosões solares que explodem na superfície. Também pode causar ejeções de massa coronal, nas quais a erupção solar emite uma tempestade de partículas que se lançam para o espaço - às vezes direto para a Terra. O próprio campo magnético do planeta protege as pessoas no solo dessas tempestades de partículas, mas os satélites em órbita correm o risco de serem danificados.

A reconexão magnética também acontece mais perto da Terra: as linhas do campo magnético do Sol se estendem e vagam por todo o caminho, passando por Mercúrio e Vênus (onde às vezes são chamadas de linhas de campo interplanetário), até a porta da Terra. As linhas de campo colidem com o campo magnético protetor da Terra - a magnetosfera - fazendo com que algumas linhas se rompam e se reconectem.

Em alguns casos, a reconexão magnética perto da magnetosfera pode enviar partículas em direção à atmosfera da Terra e gerar um dos fenômenos naturais mais impressionantes da Terra: as auroras. Mas a reconexão magnética também pode criar tempestades geomagnéticas que enviam surtos elétricos para a superfície e para as redes de energia, potencialmente causando curto-circuito nessas redes e causando apagões. Essas chuvas de partículas intensas também podem representar um risco de radiação para os astronautas em órbita.

Os cientistas que trabalham com MMS querem entender como esse fenômeno bonito, mas perigoso, ocorre.

Uma dança satélite

O MMS consiste em quatro satélites, cada um pesando 3.000 libras. (1.360 quilogramas). Em preparação para o lançamento, os satélites octogonais de 4 pés de altura e 12 pés de largura foram empilhados uns sobre os outros e colocados dentro de uma cápsula protetora no topo do foguete Atlas V da United Launch Alliance. [Como funcionam os satélites MMS da NASA (infográfico)]

Assim que os satélites entrarem em sua órbita, cada um irá desenrolar uma série de barreiras ou antenas, a mais longa das quais tem 60 metros de largura. Com seus braços de metal totalmente estendidos, cada satélite crescerá até cerca de 94 pés de altura e 396 pés de largura - dando a cada satélite uma 'pegada' do tamanho de um campo de beisebol da liga principal.

Em órbita, os quatro satélites se instalarão em uma formação piramidal, para que juntos possam estudar eventos de reconexão magnética em três dimensões. Os satélites também têm um sistema GPS, de modo que os engenheiros em terra podem saber onde estão os satélites em até 100 metros, bem como manter os satélites a até 10 quilômetros um do outro.

Os satélites passarão entre a Terra e o Sol em uma região chamada magnetopausa: onde as linhas do campo magnético dos dois corpos se encontram. Após duas oscilações na magnetopausa, os satélites MMS farão uma órbita mais ampla em torno da Terra, para o lado noturno, e passarão por uma região chamada cauda magnética. Essas duas áreas são onde os cientistas esperam que os satélites MMS encontrem eventos de reconexão magnética.

Todos os quatro satélites MMS, mostrados aqui em uma sala limpa da Astrotech. Os quatro satélites voarão em uma formação de pirâmide para dar aos cientistas uma visão tridimensional da reconexão magnética - o condutor do clima solar.

Todos os quatro satélites MMS, mostrados aqui em uma sala limpa da Astrotech. Os quatro satélites voarão em uma formação de pirâmide para dar aos cientistas uma visão tridimensional da reconexão magnética - o condutor do clima solar.(Crédito da imagem: NASA)

'A reconexão acontece em uma região muito pequena no espaço, mas impacta uma grande região do espaço, de toda a magnetosfera, que tem um milhão de milhas de comprimento', disse Paul Cassak, professor associado da West Virginia University, da NASA de 25 de fevereiro resumo. 'Isso torna extremamente difícil estudar. Como uma versão cósmica de encontrar uma agulha no palheiro.

Eventos de reconexão magnética são um tanto raros. Burch, o principal investigador da equipe científica do conjunto de instrumentos do MMS, disse em uma entrevista ao Space.com que os cientistas do MMS não esperam ver um todos os dias.

'Não sabemos realmente com que frequência o veremos', disse Burch. “Nossa exigência é ver 16 eventos de qualidade e esperamos ver bem mais do que esses. Talvez na ordem de cada semana.

No briefing de hoje, Burch disse que estava pronto para o MMS encontrar 'algumas surpresas', enquanto coleta dados. Falando pela equipe do MMS, ele disse: 'Achamos que temos o experimento definitivo de reconexão magnética.'

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