Toda vez que um impulso atinge o limite externo do escudo - uma região conhecida como magnetopausa - solavancos ondulam através de sua superfície e são refletidos de volta quando atingem os pólos magnéticos, assim como a face de um tambor ondula quando um percussionista o bate.
E (drum roll) é a primeira vez desde que os pesquisadores propuseram a idéia de magnetopausa é como um tambor, há 45 anos, que a tecnologia registrou o fenômeno diretamente, disseram os pesquisadores.
A magnetosfera à beira do dia, o lado do campo magnético diretamente entre a Terra e o sol, é um lugar vasto. Geralmente, ele se estende cerca de 10 vezes o raio da Terra em direção ao Sol, ou cerca de 41.000 milhas (66.000 quilômetros), disse o pesquisador-chefe do estudo, Martin Archer, físico de plasma espacial na Universidade Queen Mary de Londres.
Os movimentos na magnetopausa podem impactar o fluxo de energia no ambiente espacial da Terra, observou Archer. Por exemplo, a magnetopausa pode ser afetada pelo vento solar, bem como partículas carregadas na forma de plasma que sopram do sol. Essas interações com a magnetopausa, por sua vez, têm o potencial de danificar a tecnologia, incluindo redes elétricas e dispositivos GPS.
Embora os físicos tivessem proposto que as explosões do espaço pudessem vibrar a magnetopausa como um tambor, eles nunca a viram em ação. Archer sabia que esse seria um fenômeno desafiador para capturar; seria necessário vários satélites nos lugares certos e na hora certa (ou seja, assim como a magnetopausa foi atingida por um forte impulso). Esperava-se que esses satélites não apenas capturassem as vibrações, mas também descartassem outros fatores que poderiam ter causado ou contribuído para as ondas semelhantes a tambores.
Mas Archer e sua equipe não se intimidaram e estudaram a teoria dessas oscilações semelhantes a tambores, levando em consideração certas complexidades que foram omitidas da teoria original, disse Archer à Live Science. "Isso envolveu a combinação de modelos mais realistas de toda a magnetosfera à beira do dia, além da execução de simulações globais por computador da resposta da magnetosfera a impulsos agudos".
Esses modelos e simulações "nos deram previsões testáveis para procurar em observações de satélite", disse ele.
Em seguida, os cientistas compilaram "uma lista de critérios que seriam necessários para fornecer evidências inequívocas desse tambor", disse Archer. Esses critérios eram rigorosos e exigiam a presença de pelo menos quatro satélites seguidos próximos ao limite da magnetosfera. Somente então os pesquisadores poderiam coletar dados sobre o impulso propulsor, o movimento da fronteira e os sons de assinatura dentro da magnetosfera, disse ele.
Surpreendentemente, tudo se encaixou para os pesquisadores. A missão História do Tempo dos Eventos da NASA e Interações em Macroscale durante Substorms (THEMIS) tem cinco sondas idênticas que estavam estudando a aurora polaris, ou as luzes polares. Essas naves foram capazes de marcar todas as caixas que Archer e sua equipe precisavam para confirmar que a magnetosfera vibrava como um tambor, disse ele.
"Encontramos a primeira evidência observacional direta e inequívoca de que a magnetopausa vibra em um padrão de ondas estacionárias, como um tambor, quando atingida por um forte impulso", disse Archer. "Dados os 45 anos desde a teoria inicial, foi sugerido que eles simplesmente não ocorressem, mas mostramos que são possíveis".
Archer descreve a descoberta com mais detalhes em um vídeo que ele criou.
A descoberta foi música para os ouvidos de Archer.
"O campo magnético da Terra é um gigantesco instrumento musical cuja sinfonia nos afeta muito através do clima espacial", disse ele. "Sabemos que análogos de instrumentos de sopro e cordas ocorrem dentro dele há décadas, mas agora podemos adicionar um pouco de percussão à mistura".
No entanto, é basicamente impossível ouvir essas vibrações no espaço. "As frequências que detectamos - 1,8 e 3,3 milihertz - são 10.000 vezes mais baixas do que a audibilidade do ouvido humano", disse Archer.
Além disso, "existem tão poucas partículas no espaço, que as pressões associadas às oscilações não seriam fortes o suficiente para mover um tímpano", observou ele. Para ouvir os dados, ele e sua equipe tiveram que "manipular os dados dos instrumentos sensíveis a bordo das sondas THEMIS para converter os sinais em algo audível para nós".
Nota do editor: A história foi corrigida para mudar megahertz para millihertz. Um milihertz é mil vezes menor que um Hertz, e é por isso que as frequências da magnetopausa têm um tom muito baixo para o ouvido humano ouvir.
