Um mundo minúsculo, um alcance eletromagnético enorme
Com apenas 500 quilômetros de diâmetro, a sexta maior lua de Saturno caberia com folga dentro do Reino Unido, sobrando espaço.
Mesmo assim, um estudo recente mostra que esse pequeno mundo de gelo exerce influência eletromagnética por distâncias que ultrapassam meio milhão de quilômetros - mais do que a separação entre a Terra e a Lua.
O que os dados da Cassini revelaram sobre Encélado
A descoberta vem de uma análise ampla dos registros obtidos pela sonda Cassini ao longo de sua missão de 13 anos em Saturno.
Um grupo internacional liderado por Lina Hadid, do Laboratório de Física de Plasmas (LPP), na França, avaliou quatro instrumentos diferentes a bordo da Cassini e conectou as evidências para explicar como os famosos gêiseres de água de Encélado geram efeitos eletromagnéticos que se espalham por grandes distâncias.
Gêiseres, plasma e as “asas de Alfvén”
A partir de fraturas na região sul de sua crosta congelada, Encélado lança plumas de vapor de água e partículas de poeira. Ao serem expostas ao ambiente de radiação de Saturno, essas moléculas de água passam a ter carga elétrica, formando um plasma que interage com o campo magnético do planeta gigante e é varrido ao passar pela lua.
Dessa interação surgem estruturas conhecidas como asas de Alfvén - ondas eletromagnéticas que se propagam como vibrações ao longo de uma corda de violão dedilhada, seguindo linhas do campo magnético que conectam Encélado aos polos de Saturno.
Uma rede de reflexões em escala planetária
O que torna o resultado especialmente impressionante é o tamanho e a complexidade do mecanismo. A asa de Alfvén principal não segue simplesmente em direção a Saturno para então se dissipar. Em vez disso, ela se reflete repetidas vezes entre a ionosfera de Saturno, nas regiões polares do planeta, e o toro de plasma em forma de rosca que envolve a órbita de Encélado.
A cada reflexão, novas ondas são geradas. Com isso, forma-se uma rede em padrão de “lattice”, com estruturas eletromagnéticas cruzadas que se estendem pelo plano equatorial de Saturno e alcançam latitudes elevadas no hemisfério norte e no hemisfério sul.
Ao longo da missão da Cassini, em 36 ocasiões distintas, a espaçonave identificou assinaturas dessas ondas a distâncias muito maiores do que os pesquisadores esperavam inicialmente.
A equipe mediu marcas de ondas de Alfvén que se prolongavam por 504,000 quilômetros a partir de Encélado - mais de 2,000 vezes o raio da lua. Para comparação, isso equivale aproximadamente à distância de Londres a Sydney e de volta.
"Esta é a primeira vez que se observa um alcance eletromagnético tão extenso gerado por Encélado", afirma Thomas Chust, do LPP, coautor do estudo.
"Os resultados demonstram que essa pequena lua funciona como um gerador de ondas de Alfvén em escala planetária, fazendo circular energia e momento por todo o ambiente espacial de Saturno."
O trabalho também identificou detalhes em pequena escala dentro da asa de Alfvén principal. A turbulência fragmenta as ondas em filamentos, o que ajuda essas estruturas a ricochetear com eficiência no toro de plasma de Encélado e a atingir altas latitudes na ionosfera de Saturno - onde aparecem feições aurorais associadas à lua.
Essa interação eletromagnética entre Encélado e seu hospedeiro gigante serve como um modelo para interpretar sistemas semelhantes ao redor das luas geladas de Júpiter - Europa, Ganimedes e Calisto - e, possivelmente, até exoplanetas com luas magneticamente ativas.
Próximas missões e onde o estudo foi publicado
O resultado também reforça objetivos científicos importantes para missões futuras, incluindo o orbitador e módulo de pouso de Encélado planejados pela ESA para a década de 2040, que devem levar instrumentos capazes de investigar essas interações eletromagnéticas com um nível de detalhe sem precedentes.
Esta pesquisa foi publicada na Revista de Pesquisa Geofísica: Física Espacial.
Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.
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