Por Mara Johnson-Groh
O Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA
Espaço não é silencioso. É um abuzz com partículas carregadas que – com as ferramentas certas – podemos ouvir. Que é exatamente o que os cientistas da NASA com a missão Van Allen Probes estão fazendo. Os sons gravados pela missão estão ajudando os cientistas a entender melhor o ambiente espacial dinâmico em que vivemos para que possamos proteger satélites e astronautas.
É assim que o espaço soa.
https://blogs.nasa.gov/sunspot/wp-content/uploads/sites/289/2018/12/whistler.mp3
Para alguns, soa como lobos uivando ou pássaros chilreando ou lasers espaciais alienígenas. Mas estas ondas não são criadas por nenhuma dessas criaturas – em vez disso são feitas por campos elétricos e magnéticos.
Se você saltasse a bordo de uma nave espacial e enfiasse sua cabeça pela janela, você não seria capaz de ouvir estes sons como se você fizesse sons na Terra. Isso porque ao contrário do som – que é criado por ondas de pressão – esta música espacial é criada por ondas electromagnéticas conhecidas como ondas de plasma.
Ondas de plasma amarram o ambiente espacial local à volta da Terra, onde atiram campos magnéticos de e para. A cacofonia rítmica gerada por essas ondas pode cair surda aos nossos ouvidos, mas as Sondas Van Allen da NASA foram projetadas especificamente para ouvi-las.
O instrumento Waves, parte do Conjunto de Instrumentos de Campo Elétrico e Magnético e Ciência Integrada – EMFISIS – conjunto de instrumentos nas Sondas Van Allen, é sensível tanto a ondas elétricas quanto magnéticas. Ele as sonda com um trio de sensores elétricos, assim como três magnetômetros de bobina de busca, que buscam mudanças no campo magnético. Todos os instrumentos foram especificamente projetados para serem altamente sensíveis enquanto usam a menor quantidade de energia possível.
A medida que isso acontece, algumas ondas eletromagnéticas ocorrem dentro de nossa faixa de freqüência audível. Isto significa que os cientistas só precisam traduzir as ondas eletromagnéticas flutuantes em ondas sonoras para que elas sejam ouvidas. Efectivamente, EMFISIS permite aos cientistas escutar o espaço.
Quando as sondas Van Allen viajam através de uma onda de plasma com campos magnéticos e eléctricos flutuantes, EMFISIS regista estudiosamente as variações. Quando os cientistas compilam os dados eles encontram algo parecido com isto:
Whistler Waves Recorded by NASA’s Van Allen Probes. Crédito: University of Iowa
Este vídeo ajuda os cientistas a visualizar os sons que vêm do espaço. As cores mais quentes mostram-nos ondas de plasma mais intensas à medida que se lavam sobre a nave espacial. Para estas ondas particulares geradas por raios, as frequências mais altas viajam mais rápido através do espaço do que aquelas em frequências mais baixas. Ouvimos isto como tons de assobio diminuindo na frequência. Estas ondas em particular são um exemplo de ondas de assobio. Elas são criadas quando os impulsos eletromagnéticos de um relâmpago viajam para cima na atmosfera externa da Terra, seguindo as linhas do campo magnético.
Below 0,5kHz (a parte inferior do gráfico no vídeo) o som é preenchido com o que são conhecidos como apitos de prótons. Estes tipos de ondas são gerados como resultado de apitos disparados por um raio interagindo com o movimento dos prótons, e não dos elétrons. Recentemente, a missão Juno da NASA registrou apitos de alta freqüência ao redor de Júpiter – a primeira vez que eles foram ouvidos ao redor de outro planeta.
Além dos apitos luminosos, todo um conjunto de fenômenos foi registrado. Neste vídeo, ouvimos um ruído de whooping feito por outro tipo de onda de plasma – ondas de coral.
Ondas de coral gravadas pelas Sondas Van Allen da NASA. Crédito: University of Iowa
Tons de ondalasma dependem da forma como as ondas interagem com os elétrons e como elas viajam através do espaço. Alguns tipos de ondas, incluindo estas ondas corais, podem acelerar os electrões no espaço próximo da Terra, tornando-os mais enérgicos. Aqui está outro exemplo típico de ondas corais.
Ondas Corais Gravadas pelas Sondas Van Allen da NASA. Crédito: Universidade de Iowa
Os cientistas da NASA estão gravando essas ondas não por interesses musicais, mas porque elas nos ajudam a entender melhor o ambiente espacial dinâmico que habitamos. Estas ondas de plasma batem com a velocidade dos electrões de alta energia à volta da Terra. Alguns desses elétrons liberados espiralam para a Terra, onde interagem com nossa atmosfera superior, causando auroras, embora outros possam representar um perigo para as naves espaciais ou telecomunicações, que podem ser danificadas pela sua poderosa radiação.
