A Terra tem um magnetosfera particularmente forte—uma cápsula de magnetismo em forma de bolha — protegendo o planeta e os seus habitantes das intempéries solares e de outras maldades espaciais. Essas vantagens protetoras se estendem à Lua, cuja órbita entra e sai da magnetosfera da Terra. Mas novas pesquisas sugerem que subestimamos o quão boa a magnetosfera é no seu trabalho.
Em um Avanços da Ciência Num artigo publicado hoje, os investigadores afirmam ter encontrado fortes evidências de que uma “cavidade” de partículas energéticas moldada pela magnetosfera da Terra protege a Lua dos raios cósmicos nocivos – mesmo quando a órbita da Lua está fora da magnetosfera. As descobertas vêm da análise de dados recentes coletados pela China Chang’e-4 Aterrissador lunar e pode informar futuras missões espaciais, para as quais a exposição à radiação continua a ser uma ameaça para os astronautas.
“Esperávamos que a radiação na superfície lunar fosse constante quando a Lua não estivesse dentro da magnetosfera da Terra”, Robert Wimmer-Schweingruberautor correspondente do estudo e astrofísico da Universidade de Kiel, na Alemanha, disse ao Gizmodo. “O que descobrimos, no entanto, é que a magnetosfera fornece mais proteção do que o esperado.”
Clima espacial precário
O clima solar costuma ser notícia por desencadear tempestades geomagnéticas e perturbar a rede. Mas para os astronautas no espaço, raios cósmicos galácticos são os maiores contribuintes para a exposição à radiação, de acordo com Wimmer-Schweingruber. Quando eventos poderosos como supernovas propagam ondas de choque para o espaço, partículas minúsculas como prótons ou átomos de hélio ficam energizadas a tal ponto que viajam quase à velocidade da luz.
Eles “têm tanta energia que penetram profundamente no sistema solar”, explicou Wimmer-Schweingruber. “Alguns até penetram na magnetosfera da Terra, o ‘escudo’ fornecido pelo campo magnético da Terra.”
Por outro lado, a Lua entra e sai da magnetosfera da Terra durante o seu Órbita de 27 dias. Até agora, os investigadores presumiam que a radiação na superfície lunar seria relativamente constante enquanto a Lua não estivesse sob a protecção da magnetosfera.
Um escudo de longo alcance
Esse entendimento mudou para a equipe quando os dados da Chang’e-4 mostraram uma diminuição de 20% na radiação na superfície lunar durante um período “pré-meio-dia”, ou quando a órbita da Lua fica oposta à magnetosfera da Terra. Para investigar, a equipe conduziu testes estatísticos em partículas radiativas no espaço Terra-Lua durante 31 ciclos lunares, enquanto ajustava para quaisquer flutuações no clima solar.
Além dos dados da Chang’e-4, os pesquisadores também examinaram tendências dos dados da NASA Orbitador de Reconhecimento Lunarcujas observações “exibem um padrão qualitativamente semelhante”, segundo o artigo. Como resultado, descobriram que uma extensão da influência da magnetosfera (sombreada a branco na figura abaixo) oferecia protecção extra à superfície lunar.
“Ficámos, de facto, bastante surpreendidos quando vimos [the additional shielding]”, disse Wimmer-Schweingruber. “Mas, em retrospectiva, faz todo o sentido. Encontrámos esse efeito, que não esperávamos – é disso que trata a investigação.”
Escondido na cavidade
A equipe acredita que as descobertas podem ter implicações importantes para futuras missões espaciais. De acordo com Wimmer-Schweingruber, essa redução de 20% na radiação refere-se a íons de baixa energia – um “principal contribuinte para a dose na pele” dos astronautas. “Afinal, nossa pele é nosso maior ‘órgão’”, acrescentou.
Com as novas descobertas, os investigadores que planeiam missões espaciais poderão explorar estas zonas de proteção extra para reduzir o impacto da radiação nos astronautas. Dito isto, Wimmer-Schweingruber disse ao Gizmodo que perto do final da missão Chang’e-4, a espaçonave capturou vários eventos de partículas solares que aumentaram a radiação em “mais de um fator de 10”.
Claramente, o clima espacial é complexo e há mais detalhes a serem trabalhados, mas o novo estudo é esclarecedor, especialmente porque missões como a Artemis da NASA se esforçam para devolver a humanidade à Lua.
“Acho legal que estejamos nos preparando para voltar à Lua”, disse Wimmer-Schweingruber. “Em alguns anos poderemos observá-la e perguntar-nos o que é que os astronautas ou taikonautas estão a fazer ali neste momento. Provavelmente poderemos até acompanhar as suas atividades remotamente. Isto dar-nos-á a possibilidade de experimentar a exploração do nosso vizinho mais próximo, a Lua.”
