Novo estudo aponta que o vento solar distorceu a magnetosfera de Urano no sobrevoo da Voyager 2

Por décadas, acreditámos ter uma compreensão bastante sólida de Urano.

O penúltimo planeta do Sistema Solar, segundo as melhores medições disponíveis, exibe uma longa lista de peculiaridades. E uma das mais desconcertantes é o seu campo magnético. De acordo com os dados recolhidos pela Voyager 2 quando a sonda da NASA realizou um sobrevoo em 1986, a magnetosfera de Urano era um verdadeiro caos: deslocada do centro e inclinada de forma estranha, diferente de qualquer outra no Sistema Solar.

Desde então, essa interpretação moldou a forma como pensamos Urano, mantendo em aberto um enigma sobre a sua história que cientistas tentam esclarecer.

Só que há um detalhe importante, segundo o físico de plasma espacial Jamie Jasinski, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia: o campo magnético de Urano provavelmente não é “esquisito” na maior parte do tempo.

Jasinski e a sua equipa fizeram uma nova análise e concluíram que o sobrevoo da Voyager 2 provavelmente aconteceu numa janela curta em que a actividade solar estava a interferir em Urano, produzindo observações que não representavam o padrão.

O enigma da magnetosfera de Urano

"A imagem científica de Urano que temos desde o sobrevoo da Voyager 2 é a de um ambiente magnetosférico extremo. Mas eu sempre achei que talvez o sobrevoo da Voyager 2 em Urano simplesmente tenha ocorrido durante alguma actividade estranha, em vez de ser assim em geral", disse Jasinski ao ScienceAlert.

"Comecei a analisar os dados do vento solar em Urano e, quando vi que a Voyager 2 mediu um aumento dramático na pressão dinâmica do vento solar pouco antes do sobrevoo, percebi que a magnetosfera devia ter sido comprimida para 20 por cento do seu volume pouco antes do sobrevoo acontecer - o que teria afectado as descobertas que fizemos com a Voyager 2!"

A relevância das medições da Voyager 2 sobre Urano e o seu ambiente é difícil de exagerar. Até hoje, continuam a ser as observações mais próximas e mais detalhadas que obtivemos do planeta - fundamentais para entender esse “fedorento” mundo exterior. Urano está muito distante, é muito diferente da Terra e é difícil de alcançar; por isso, os esforços de exploração acabaram, na maior parte do tempo, concentrados em alvos mais próximos.

Mas o Sistema Solar não é estático. Assim, qualquer observação precisa ser interpretada levando em conta as variações do clima espacial naquele momento. A Voyager 2 registou uma magnetosfera uraniana sem paralelo: cinturões de radiação intensos e muito menos plasma do que seria esperado, com base no que se vê noutros planetas.

Jasinski passou a suspeitar que faltava esse contexto nas observações de Urano depois do seu trabalho na missão MESSENGER, da NASA, que estudou Mercúrio.

"Entre milhares de órbitas em torno do planeta ao longo de quatro anos, tivemos essas raras ocasiões em que a actividade do Sol erodia completamente todo o campo magnético", explicou.

"Isso deixou muito claro para mim que, se tivéssemos feito uma observação durante um desses eventos, teríamos uma ideia muito diferente de Mercúrio. Então, será que também observámos Urano num momento estranho? O sobrevoo da Voyager 2 em Urano durou apenas cinco dias, então achei que talvez tivéssemos observado Urano exactamente na hora errada."

Reanálise dos dados da Voyager 2 e a pressão dinâmica do vento solar

Com isso, a equipa voltou aos dados recolhidos pela Voyager 2 na semana que antecedeu o sobrevoo por Urano. E a hipótese bateu com os números: a pressão dinâmica do vento solar tinha aumentado por um factor de 20 pouco antes do sobrevoo acontecer.

Em termos práticos, isso indica que os fluxos vindos do Sol - correntes de partículas que escapam continuamente no vento solar - se intensificaram durante o período do sobrevoo, criando ao redor de Urano um ambiente que, segundo a estimativa da equipa, ocorre em menos de 5 por cento do tempo.

"Sabíamos que isso significava que o sobrevoo da Voyager 2 ocorreu sob circunstâncias muito especiais. A magnetosfera teria sido comprimida para cerca de 20 por cento do seu volume original naqueles poucos dias antes de entrarmos na magnetosfera, e isso teria aumentado a actividade e a dinâmica", disse Jasinski.

"Fiquei surpreendido por isso ter acontecido, mas também houve um momento de clareza em que, de repente, todas as medições estranhas da Voyager 2 finalmente fizeram sentido para mim."

Se o vento solar estivesse a fluir numa taxa normal, então o campo magnético de Urano se pareceria mais com os campos magnéticos dos outros planetas gigantes gasosos do Sistema Solar: Júpiter, Saturno e Neptuno.

O que isso muda em Urano e por que uma nova missão é necessária

A descoberta traz várias implicações. Uma delas é que talvez seja preciso rever como Urano funciona. Com base nas medições da Voyager 2, cientistas tinham proposto que o interior de Urano - onde o campo magnético é gerado - seria de alguma forma único no Sistema Solar. Essa suposição pode precisar de ajustes.

Um único sobrevoo nunca vai entregar dados suficientes para entender por completo como um planeta opera. Por isso, há anos cientistas defendem uma missão dedicada para estudar Urano e Neptuno; isso forneceria as informações necessárias para confirmar os resultados de Jasinski e da sua equipa e, além disso, aprender mais não apenas sobre Urano, mas também sobre o seu sistema de luas.

"A compressão dramática da magnetosfera pode ter empurrado toda a água para fora do sistema e eliminado qualquer evidência de actividade das luas pouco antes de a Voyager 2 chegar, mudando as descobertas que fizemos no sobrevoo. Se a Voyager 2 tivesse chegado uma semana antes, teria observado um ambiente magnetosférico completamente diferente", disse Jasinski ao ScienceAlert.

"Isso só mostra o quanto esse sistema é realmente dinâmico. Este é um planeta tão misterioso. Nós realmente precisamos voltar lá e explorá-lo mais."

A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.