Uma descoberta inédita nas vizinhanças de Júpiter amplia os horizontes da física espacial. Pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, analisaram dados da sonda Juno, da Agência Espacial Norte-Americana, a Nasa, e identificaram um fenômeno nunca antes observado em qualquer ambiente do Sistema Solar: um novo tipo de onda de plasma, batizada de Alfvén-Langmuir.
A pesquisa foi publicada na Physical Review Letters, uma revista científica multidisciplinar de alto impacto, revisada por pares. “O Telescópio Espacial James Webb nos forneceu algumas imagens infravermelhas da aurora, mas a Juno é a primeira sonda espacial em órbita polar ao redor de Júpiter”, disse Ali Sulaiman, professor assistente da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Minnesota.
Amplitude das flutuações do campo elétrico durante a passagem de Juno pelo polo norte de Júpiter. A linha branca indica a frequência do cíclotron iônico, enquanto a linha preta indica a frequência do plasma de elétrons. Abaixo: a densidade inferida a partir da medição da frequência do plasma.
O achado foi feito nas regiões polares do planeta, onde se formam as intensas auroras jovianas. Ali, a sonda detectou condições extremas de plasma, com densidades de elétrons extremamente baixas, chegando a apenas 0,001 partícula por centímetro cúbico, em um ambiente dominado por um campo magnético até 20 vezes mais forte que o da Terra.
Essa combinação inusitada cria um regime de plasma jamais visto: a frequência natural de oscilação dos elétrons se torna menor que a frequência de giro dos íons, algo considerado “fora do comum” pelos cientistas. Nesse cenário, surge a onda Alfvén-Langmuir, que apresenta um comportamento híbrido: em certas condições, se parece com as conhecidas ondas Alfvén; em outras, assume características das ondas Langmuir.
“Embora o plasma possa se comportar como um fluido, ele também é influenciado por seus próprios campos magnéticos e campos externos”, afirmou Robert Lysak, professor da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Minnesota e especialista em dinâmica de plasma.
Além da estranheza teórica, a onda exibe um efeito curioso. Quando uma espaçonave cruza sua fonte, ela pode formar um padrão em formato de “pires”, semelhante ao que já se observa em alguns fenômenos na Terra, mas nunca antes registrado nesse tipo específico de onda.
A descoberta foi possível graças ao instrumento Waves, da Juno, que mede campos elétricos e magnéticos, permitindo inferir a densidade do plasma. Os resultados foram confirmados pelo detector de partículas Jade, também a bordo da missão. Para compreender melhor o fenômeno, os cientistas recorreram a modelos matemáticos que simulam como essas ondas se propagam em diferentes condições.
Segundo os pesquisadores, a nova onda pode ser desencadeada por feixes de elétrons altamente energéticos, acelerados em direção ao espaço. Esse processo ajuda a explicar como as densidades de plasma nas regiões polares de Júpiter atingem valores tão baixos.
Por: Correio Braziliense
