Cinturão de Radiação de Van Allen: Um Escudo Contra Partículas Cósmicas

Cinturões de Van Allen: Viagem ao Coração das Radiações

As Sondas Gêmeas Van Allen da NASA, lançadas em 30 de agosto de 2012, revelaram um novo cinturão de radiação ao redor da Terra. A missão descobriu um terceiro cinturão de radiação até então desconhecido dentro dessas perigosas regiões do espaço. As sondas Van Allen consistem em dois satélites idênticos, separados estrategicamente no espaço para detectar melhor os eventos, mapear essa região, catalogar as partículas de alta energia e rastrear as ondas magnéticas que escapam dos cinturões.

A Magnetosfera foi descrita em 1958 por James Van Allen (1914-2006) durante medições realizadas por contadores Geiger a bordo do primeiro satélite americano, Explorer 1. Foi nessa época que essa zona do espaço, conhecida como o cinturão de Van Allen, foi descoberta.

O cinturão de Van Allen, afetado por tempestades solares, consiste em duas partes distintas de radiação com características diferentes. A primeira, mais próxima da Terra, está situada entre 700 e 10.000 km de altitude e é composta principalmente de prótons de alta energia. A segunda, a parte exterior mais vasta, está situada entre 13.000 e 65.000 km de altitude e é composta de elétrons de alta energia. Esta descoberta mostra o caráter dinâmico e variável dos cinturões de radiação do nosso planeta. De fato, este terceiro cinturão persistiu durante quatro semanas e depois desapareceu, talvez aniquilado por outra onda de choque, a da erupção solar de 31 de agosto de 2012, segundo Daniel Baker, investigador principal do REPT na Universidade do Colorado.

Cinturões de Van Allen: Um Desafio para a Exploração Espacial

As duas Sondas de Van Allen têm aproximadamente a mesma órbita excêntrica. Essas órbitas cobrem toda a zona de radiação dos cinturões. Os dados coletados pela primeira nave espacial dupla a analisar o cinturão de Van Allen foram publicados na quinta-feira, 28 de fevereiro de 2013, na revista Science. O instrumento REPT (Relativistic Electron Proton Telescope) a bordo das sondas revelou uma terceira estrutura distinta do cinturão de Van Allen com uma segunda zona vazia do espaço entre os dois cinturões exteriores. Os cientistas observaram o terceiro cinturão durante quatro semanas enquanto uma poderosa onda de choque atingia a magnetosfera. As observações foram feitas por cientistas do LASP, do Goddard Space Flight Center da NASA, do Los Alamos National Laboratory e do Instituto para o Estudo da Terra da Universidade de New Hampshire.

Os Cinturões de Van Allen: Entre Proteção e Ameaça

A maior parte da energia solar é liberada no espaço na forma de radiação eletromagnética, principalmente luz visível, mas o Sol também emite um fluxo de partículas carregadas conhecido como vento solar. Este vento solar interage fortemente com as magnetosferas dos planetas e ajuda a limpar o espaço interplanetário, expulsando gases e poeira para fora do sistema solar.

As erupções solares enviam continuamente partículas de alta energia para o espaço e, de vez em quando, uma bolha de plasma radioativo e superaquecido atinge a Terra. Todas as partículas energéticas emitidas pelo Sol em direção à Terra circulam a grande velocidade e são continuamente devolvidas em direção aos polos da magnetosfera. Assim, o vento solar nunca atinge diretamente a superfície da Terra.

Esta bolha magnética nos protege das mortais radiações solares. No cinturão de Van Allen, as partículas energéticas (prótons e elétrons) se organizam ao redor da Terra de acordo com a força do campo magnético. Este campo magnético age como um escudo, desviando a corrente elétrica do vento solar, que então flui para fora da magnetosfera. Mesmo uma exposição de curta duração aos fluxos mais densos do cinturão de radiação de Van Allen é fatal para os humanos.

Poucos humanos estiveram do outro lado da magnetosfera enfrentando as mortais radiações solares; apenas os astronautas da Apollo que foram à Lua cruzaram o cinturão de Van Allen. Mesmo com um blindagem protetora, a exposição dos astronautas foi limitada a menos de uma hora.