A Europa Clipper da NASA, a espaçonave a caminho de fazer o primeiro estudo detalhado da lua de Júpiter, Europa, fez uma estranha descoberta em 19 de dezembro de 2024. Já se passaram cerca de dois meses desde que o Orbiter foi lançado do Centro Espacial Kennedy. Acabou sendo uma rotina.
O PIMS, concebido para estudar a densidade, temperatura e fluxo de plasma perto de Europa, captou um vento solar em movimento rápido com plasma mais quente e menos denso do que o normal, o que levou a equipa a olhar mais de perto.
“Nesse ponto da missão, um dos nossos principais objetivos era ter certeza de que o instrumento estava funcionando”, disse Adrienne Luspe-Cutty, investigadora principal do PIMS, ao Gizmodo. “Então, quando vimos o inesperado sinal de plasma, precisávamos entender melhor que os PIMs estavam realmente medindo o ambiente espacial e não algum artefato do instrumento ou da espaçonave”.
Depois de confirmar que o PIMS detectou um sinal do ambiente espacial, Luspe-Cutty liderou uma investigação para determinar por onde o Europa Clipper havia passado. As descobertas, publicadas hoje na revista Science Advances, baseiam-se em observações de 17 naves espaciais diferentes no interior do Sistema Solar e revelam um potencial ponto cego na previsão do tempo espacial que pode pôr em perigo futuras missões tripuladas.
Resolvendo um mistério solar
Quando o PIMS do Europa Clipper detectou este sinal inesperado, a sonda estava indo em direção a Marte e posicionada aproximadamente alinhada com a Terra. A espaçonave estava a mais de 17 milhões de milhas do Sol, e o PIMS mediu propriedades do plasma diferentes das do vento solar a essa distância. No entanto, geralmente estão associados a estruturas produzidas por ejeções de massa coronal (CMEs).
CMEs são ejeções massivas de plasma e campo magnético da coroa solar da camada externa de sua atmosfera. Quando direcionados para a Terra, provocam distúrbios na magnetosfera do planeta, conhecidos como tempestades geomagnéticas. Os meteorologistas espaciais monitorizam a actividade solar e prevêem estas tempestades porque podem perturbar as redes eléctricas, perturbar as comunicações por satélite, causar apagões de rádio e representar riscos de radiação para os astronautas em órbita.
“Assim que soubemos que o sinal de Pimms era real, começamos a olhar para trás para descobrir de onde ele veio”, explicou Luspe-Cutty. “Há alguns dias detectámos uma grande explosão de filamento no Sol que produziu uma CME, e depois analisámos observações da sonda em diferentes locais do interior do Sistema Solar.”
Os investigadores usaram estas 17 naves espaciais como uma rede gigante de pontos de observação para mapear a forma e o tamanho da CME, seguir o seu movimento e medir as suas propriedades físicas. Esta riqueza de dados revelou que é mais complexo que o CME convencional. Em vez de se comportar como uma bolha que se expandia uniformemente em todas as direções a partir do Sol, formou uma forma mais irregular.
Da visão do Sol que a Terra tem, o núcleo da CME parecia estar a dirigir-se para sul e para longe do nosso planeta, por isso os meteorologistas espaciais esperavam que não nos alcançasse. Mas o orbitador solar STEREO-A da NASA observou a explosão lateralmente.
Essa oportunidade permitiu detectar outra parte do CME em direção à Terra – uma que não é visível do nosso planeta. Foi isso que motivou a descoberta incomum do PIMS. Os cientistas não teriam sido capazes de prever esta parte da CME sem observações de naves espaciais distantes da linha direta entre a Terra e o Sol, o que apresenta uma limitação na previsão do tempo espacial.
Missões planetárias podem cobrir o ponto cego
Este componente do CME movido pela Terra chegou a Marte. O orbitador MAVEN da NASA, que estudará a atmosfera do Planeta Vermelho de 2014 até o final de 2025, captou seu sinal.
Luspay-Kuti disse que os pesquisadores não relataram nenhum dano ao Europa Clipper ou MAVEN nesta parte do CME, mas “o importante é que o Europa Clipper estava viajando entre a Terra e Marte em uma área onde futuros astronautas poderão algum dia viajar”. “Ele forneceu um exemplo do mundo real do ambiente de clima espacial que uma tripulação pode enfrentar em uma missão e por que é importante acertar a previsão.”
O maior risco para os astronautas é um aumento repentino na exposição à radiação. “CMEs rápidas podem desencadear ondas de choque que aceleram partículas carregadas a energias muito altas”, explicou Luspay-Kuti. “Essas partículas podem penetrar na blindagem da espaçonave e representar um sério risco de radiação para os astronautas quando estão fora do campo magnético protetor da Terra”. As CMEs também podem perturbar os sistemas e as comunicações das naves espaciais.
O aviso prévio de uma CME iminente daria à tripulação tempo para permanecer dentro de uma área mais bem protegida da espaçonave, ajustar as operações ou tomar outras medidas para se proteger. “Se o evento não for previsto, perde-se o tempo de preparação”, disse Luspay-Kuti.
Em seguida, ela e os seus colegas esperam investigar se as CMEs fortemente degeneradas são raras ou simplesmente ignoradas porque os cientistas não têm observatórios suficientes para as detectar. Isto irá ajudá-los a compreender o grau de ameaça que podem representar para missões futuras. Eles também querem ver se os atuais modelos de previsão podem reproduzir este tipo de comportamento da CME.
“Este estudo destaca o papel que as missões planetárias podem desempenhar na rede de observação do clima espacial”, disse Lusbe-Cutty. Uma espaçonave posicionada longe da linha Sol-Terra pode preencher as lacunas de observação. Isto será especialmente valioso à medida que a humanidade se aprofunda no sistema solar.
