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Ciência11/05/2022

Erupção vulcânica de Tonga atingiu o espaço, revelam dados de satélites

A erupção de Tonga em janeiro de 2022 flagrada por satélite da NOAA. Crédito: © Unicef/NOAA

11/05/22 - 08h07min

Quando o vulcão Hunga Tonga-Hunga Há’apai entrou em erupção em 15 de janeiro de 2022, enviou ondas de choque atmosféricas, estrondos sônicos e ondas de tsunami em todo o mundo. Agora, os cientistas estão descobrindo que os efeitos do vulcão também atingiram o espaço, conforme revelam em pesquisa publicada na revista Geophysical Research Letters.

Analisando dados da missão Ionospheric Connection Explorer (ICON) da Nasa e dos satélites Swarm da ESA (Agência Espacial Europeia), os cientistas descobriram que nas horas após a erupção, ventos com velocidade de furacão e correntes elétricas incomuns se formaram na ionosfera – a camada atmosférica superior eletrificada da Terra no limite do espaço.

“O vulcão criou um dos maiores distúrbios no espaço que vimos na era moderna”, disse Brian Harding, físico da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA) e principal autor de um novo artigo que discute as descobertas. “Isso está nos permitindo testar a conexão mal compreendida entre a atmosfera inferior e o espaço.”

A ICON foi lançada em 2019 para identificar como o clima da Terra interage com o clima do espaço – uma ideia relativamente nova que suplanta as suposições anteriores de que apenas forças do Sol e do espaço poderiam criar clima na borda da ionosfera. Em janeiro de 2022, quando a espaçonave passou pela América do Sul, observou uma dessas perturbações terrestres na ionosfera desencadeada pelo vulcão do Pacífico Sul.

O satélite GOES-17 capturou imagens de uma nuvem guarda-chuva gerada pela erupção submarina do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai em 15 de janeiro de 2022. Ondas de choque em forma de crescente e vários raios também são visíveis. Crédito: Nasa Earth Observatory/Joshua Stevens usando imagens GOES/NOAA e NESDIS

Ventos poderosos

“Esses resultados são uma visão empolgante de como os eventos na Terra podem afetar o clima no espaço, além do clima espacial que afeta a Terra”, disse Jim Spann, líder de clima espacial da Divisão de Heliofísica da Nasa na sede da Nasa em Washington. “Compreender o clima espacial de forma holística acabará por nos ajudar a mitigar seus efeitos na sociedade.”

Quando o vulcão entrou em erupção, empurrou uma nuvem gigante de gases, vapor d’água e poeira para o céu. A explosão também criou grandes distúrbios de pressão na atmosfera, levando a ventos fortes. À medida que os ventos se expandiam para cima em camadas atmosféricas mais finas, eles começaram a se mover mais rapidamente. Quando atingiram a ionosfera e a borda do espaço, o ICON registrou a velocidade do vento em até 724 quilômetros por hora – o que os tornou os ventos mais fortes abaixo de 193 quilômetros de altitude medidos pela missão desde o seu lançamento.

Na ionosfera, os ventos extremos também afetaram as correntes elétricas. Partículas na ionosfera formam regularmente uma corrente elétrica que flui para o leste – chamada de eletrojato equatorial – alimentada por ventos na atmosfera mais baixa. Após a erupção, o eletrojato equatorial aumentou para cinco vezes sua potência de pico normal e mudou drasticamente de direção, fluindo para o oeste por um curto período.

Efeitos na ionosfera

“É muito surpreendente ver o eletrojato ser muito revertido por algo que aconteceu na superfície da Terra”, disse Joanne Wu, física da Universidade da Califórnia em Berkeley e coautora do novo estudo. “Isso é algo que só vimos anteriormente com fortes tempestades geomagnéticas, que são uma forma de clima no espaço causada por partículas e radiação do Sol.”

A nova pesquisa está contribuindo para a compreensão dos cientistas de como a ionosfera é afetada por eventos terrestres e espaciais. Um forte eletrojato equatorial está associado à redistribuição de material na ionosfera, o que pode atrapalhar os sinais de GPS e rádio transmitidos pela região.

Compreender como essa área complexa de nossa atmosfera reage diante de fortes forças de baixo e de cima é uma parte fundamental da pesquisa da Nasa. A próxima missão Geospace Dynamics Constellation (GDC) da Nasa usará uma frota de pequenos satélites, bem como sensores climáticos no solo, para rastrear as correntes elétricas e os ventos atmosféricos que percorrem a área. Ao entenderem melhor o que afeta as correntes elétricas na ionosfera, os cientistas podem estar mais preparados para prever problemas graves causados ​​por tais distúrbios.

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Berkeley