Dois estudos recentes apresentaram revelações importantes sobre a termosfera, a camada mais quente da atmosfera terrestre, localizada entre 80 e 500 quilômetros acima da superfície do planeta. No primeiro deles, publicado na Geophysical Research Letters, uma equipe de pesquisadores descobriu que a turbulência da termosfera obedece às mesmas leis físicas que o vento na baixa atmosfera.

O segundo estudo, realizado na parte superior da termosfera, a chamada ionosfera, apontou essa região caracterizada pela presença de muitos íons e elétrons livres, componentes essenciais do plasma, como um ponto de uma inesperada interação entre a matéria normal e a hipotética matéria escura. Esse encontro raro, dizem os autores, produziria uma quantidade significativa de ondas de rádio.

A turbulência acima e abaixo da atmosfera da Terra

No estudo sobre a turbulência, dois cientistas da Universidade de Rostock, da Alemanha, e um da Universidade Kyushu, no Japão, pesquisaram dados do vento da termosfera de dois satélites, o Challenging Minisatellite Payload (CHAMP) e o Gravity Field and Steady State Ocean Circulation Explorer (GOCE).

Segundo o pesquisador líder, Huixin Liu, da Faculdade de Ciências da Universidade de Kyushu, “minha pesquisa é em física espacial e queria ver se poderíamos aplicar seus métodos meteorológicos ao meu domínio de pesquisa”.

Esses dados permitiram aos autores calcular a chamada função estrutural de terceira ordem do vento, uma medida estatística que descreve a interação entre três diferentes pontos no espaço em relação à velocidade do vento. Surpreendentemente, eles descobriram que a termosfera segue uma lei de escala similar à da baixa atmosfera. 

Turbulências terrestre e espacial seguem leis universais

Como a turbulência se forma, se move e se dissipa é parecida na termosfera e na troposfera.Como a turbulência se forma, se move e se dissipa é parecida na termosfera e na troposfera.Fonte:  Getty Images 

O significado da descoberta, explica o professor Liu em um comunicado, é que, apesar de serem duas camadas atmosféricas aparentemente dispares, “como a turbulência se forma, se move e se dissipa é surpreendentemente semelhante nessas duas áreas”. Apesar dos avanços importantes na compreensão da termosfera, o entendimento da complexa interação entre turbulência e ondas de tamanhos diferentes permanecia obscuro.

Esses novos insights sobre uma abordagem unificada da atmosfera terrestre não apenas expandiram o conhecimento da ciência atmosférica, mas também acrescentaram conexões impensáveis entre as diferentes camadas atmosféricas.

Da mesma forma que confiamos hoje nas previsões meteorológicas, as conclusões do novo estudo sugerem uma precisão semelhante em informes sobre as condições atmosféricas acima das nuvens.  Um correto entendimento e compreensão do clima espacial é hoje crucial em muitos aspectos da vida moderna, desde as navegações via GPS às transmissões de internet via satélite.

Um mar de matéria escura escondido no topo da termosfera?

Região mais alta da termosfera terrestre, a ionosfera é uma camada fina e quente, que se estende a até mil quilômetros da superfície. Em diferentes altitudes, a partir de 50 quilômetros, passam por ali muitas partículas carregadas, desde elétrons livre e íons de moléculas neutras, até elevadas concentrações de íons de nitrogênio e oxigênio, em sua maioria provenientes do vento solar.

Agora, um estudo hospedado recentemente na plataforma de pré-prints arXiv, e ainda não revisado por pares, está propondo que a frequência das ondas desse plasma presente na ionosfera pode interagir com ondas de matéria escura, a hipotética substância que compõe cerca de 85% da matéria total do universo, mas não emite luz.

Apostando que a matéria escura carrega um pouco de massa e se comporta como grandes ondas que se espalham pelo cosmos, os autores afirmam que, usando durante um ano, uma antena de rádio dipolo eletricamente pequeno, eles poderão detectar as supostas ondas de rádio resultantes da interação da matéria escura com o plasma da ionosfera.

O estudo é ainda uma promessa, mas testa uma ferramenta em busca de um dos maiores mistérios do Universo.

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