Nosso planeta é constantemente banhado por ventos que emanam de uma estrela no centro de nosso sistema solar.
Sabemos que as partículas que constituem o plasma da heliosfera solar se resfriam à medida que viajam. O problema é que suas temperaturas caem muito mais lentamente do que os modelos prevêem.
“As pessoas têm estudado o vento solar desde sua descoberta em 1959, mas existem muitas propriedades importantes desse plasma que ainda não são totalmente compreendidas”, disse o físico Stas Boldyrev, da Universidade de Wisconsin-Madison.
“Inicialmente, os pesquisadores acreditavam que o vento solar deveria esfriar muito rapidamente à medida que se afastava do Sol, mas medições de satélite mostram que quando ele atinge a Terra, sua temperatura é 10 vezes mais alta do que o esperado.
A equipe de pesquisa usou equipamentos de laboratório para estudar o plasma em movimento e agora acredita que a resposta para esse problema está nos elétrons, que simplesmente parecem não conseguir sair do controle do sol.
Por muito tempo acreditou-se que o próprio processo de expansão obedece a leis adiabáticas, o que significa que a energia térmica não é adicionada ou retirada do sistema. Isso torna os números bonitos e simples, mas assume que a energia está entrando ou saindo do fluxo de partículas.
Infelizmente, a jornada do elétron não é nada fácil: ele está sendo empurrado para o poder de enormes campos magnéticos. Esse caos deixa muito espaço para a transferência de calor.
Só para complicar ainda mais, devido à sua pequena massa, os elétrons são mais rápidos do que os íons mais pesados à medida que voam para fora da atmosfera do Sol, deixando uma nuvem de partículas carregadas positivamente.
No final das contas, a atração crescente entre as duas cargas opostas captura o momento dos elétrons voadores, puxando-os de volta à sua linha original, onde os campos magnéticos mudam seus caminhos novamente.
Boldyrev e seus colegas sugerem que a população de elétrons aprisionados desempenha um papel importante em como os elétrons distribuem sua energia térmica, alterando as distribuições típicas de velocidades e temperaturas das partículas de maneira imprevisível.
Este estudo foi publicado no PNAS.
Fontes: Foto: NASA
