Com a Lua como o objeto mais proeminente no céu noturno e uma das principais fontes de atração invisível que cria as marés do oceano, muitas culturas antigas pensaram que isso também poderia afetar nossa saúde ou estado de espírito - a palavra "loucura" tem sua origem nisso. crença. Agora, uma poderosa combinação de naves espaciais e simulações de computador está revelando que a Lua realmente tem uma influência invisível de longo alcance - não em nós, mas no Sol, ou mais especificamente, no vento solar.
O vento solar é um fluxo fino de gás eletricamente condutor chamado plasma, que é constantemente expelido da superfície do Sol em todas as direções a cerca de um milhão de milhas por hora. Quando um vento solar particularmente rápido, denso ou turbulento atinge o campo magnético da Terra, ele pode gerar tempestades magnéticas e de radiação capazes de interromper satélites, redes de energia e sistemas de comunicação. A "bolha" magnética em torno da Terra também empurra o vento solar, criando um choque de dezenas de milhares de quilômetros de diâmetro ao longo do dia da Terra, onde o vento solar bate no campo magnético e diminui abruptamente de velocidade supersônica para subsônica.
Ao contrário da Terra, a Lua não está cercada por um campo magnético global. "Acreditava-se que o vento solar colidisse com a superfície lunar sem qualquer aviso ou" empurre-o "contra o vento solar", diz o Dr. Andrew Poppe, da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Recentemente, no entanto, uma frota internacional de naves espaciais lunares detectou sinais da presença da Lua "a montante" no vento solar. "Vimos feixes de elétrons e fontes de íons no lado diurno da Lua", diz Jasper Halekas, também da Universidade da Califórnia em Berkeley.
Esses fenômenos foram vistos até 10.000 quilômetros (6.214 milhas) acima da Lua e geram uma espécie de turbulência no vento solar à frente da Lua, causando mudanças sutis na direção e densidade do vento solar. Os feixes de elétrons foram vistos pela primeira vez pela missão Lunar Prospector da NASA, enquanto a missão japonesa Kaguya, a missão chinesa Chang'e e a missão indiana Chandrayaan viram plumas de íons em baixas altitudes. A missão ARTEMIS da NASA agora também viu os feixes de elétrons e as plumas de íons, além de ondas eletromagnéticas e eletrostáticas recém-identificadas no plasma à frente da Lua, a distâncias muito maiores da Lua. "Com o ARTEMIS, podemos ver o anel do plasma e mexer um pouco, surpreendentemente longe da Lua", diz Halekas. ARTEMIS significa "Aceleração, Reconexão, Turbulência e Eletrodinâmica da Interação da Lua com o Sol".
"Sabe-se que existe uma região turbulenta a montante chamada 'foreshock' antes do choque do arco da Terra, mas a descoberta de uma camada turbulenta semelhante na lua é uma surpresa", disse o Dr. William Farrell, do Goddard Space Flight Center da NASA. em Greenbelt, Md. Farrell é líder do centro de ciências lunares do Instituto de Ciências Lunares da NASA, DREAM, que contribuiu para a pesquisa.
As simulações em computador ajudam a explicar essas observações, mostrando que um campo elétrico complexo próximo à superfície lunar é gerado pela luz solar e pelo fluxo do vento solar. A simulação revela que esse campo elétrico pode gerar feixes de elétrons acelerando elétrons explodidos do material da superfície pela luz ultravioleta solar. Além disso, simulações relacionadas mostram que quando íons no vento solar colidem com campos magnéticos antigos "fósseis" em determinadas áreas da superfície lunar, eles são refletidos de volta ao espaço em um padrão difuso em forma de fonte. Esses íons são principalmente os íons com carga positiva (prótons) dos átomos de hidrogênio, o elemento mais comum no vento solar.
"É notável que os campos elétrico e magnético a poucos metros da superfície lunar possam causar a turbulência que vemos a milhares de quilômetros de distância", diz Poppe. Quando expostas a ventos solares, outras luas e asteróides no sistema solar também devem ter essa camada turbulenta ao longo do dia, de acordo com a equipe.
“Descobrir mais sobre essa camada aprimorará nossa compreensão da Lua e de outros corpos potencialmente, pois permite que informações sobre condições muito próximas da superfície se propaguem a grandes distâncias; portanto, uma espaçonave terá a capacidade de explorar virtualmente perto desses objetos quando estiver realmente muito longe ”, disse Halekas.
A pesquisa é descrita em uma série de seis artigos publicados recentemente por Poppe, Halekas e seus colegas da NASA Goddard, U.C. Berkeley, U.C. Los Angeles e a Universidade do Colorado em Boulder, em Geophysical Research Letters e no Journal of Geophysical Research. A pesquisa foi financiada pelo Instituto de Ciência Lunar da NASA, que é gerenciado no Centro de Pesquisa Ames da NASA, Moffett Field, Califórnia, e supervisiona o centro de ciência lunar DREAM.