Quando as espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2, com quatro décadas de idade, entraram no espaço interestelar em 2012 e 2018, respectivamente, os cientistas comemoraram. 

Os cientistas esperam que a sonda interestelar proposta nos ensine mais sobre nossa casa na galáxia, bem como outras estrelas na galáxia interagem com suas vizinhanças interestelares. Crédito: Johns Hopkins APL

Essas corajosas espaçonaves já haviam viajado 120 vezes a distância da Terra ao Sol para alcançar o limite da heliosfera, a bolha que envolve nosso sistema solar que é afetada pelo vento solar. As Voyagers descobriram a borda da bolha, mas deixaram os cientistas com muitas dúvidas sobre como nosso Sol interage com o meio interestelar local. Os instrumentos das Voyagers gêmeas fornecem dados limitados, deixando lacunas críticas em nosso entendimento desta região.

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A NASA e seus parceiros estão agora planejando que a próxima espaçonave, atualmente chamada de Sonda Interestelar, viaje muito mais fundo no espaço interestelar, 1.000 unidades astronômicas (UA) do sol, com a esperança de aprender mais sobre como nossa heliosfera se formou e como ele evolui.

"A Sonda Interestelar irá para o espaço interestelar local desconhecido, onde a humanidade nunca alcançou antes", diz Elena Provornikova, chefe de heliofísica da Sonda Interestelar do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) em Maryland. "Pela primeira vez, tiraremos uma foto de nossa vasta heliosfera de fora para ver como é a casa do nosso sistema solar."

Provornikova e seus colegas discutirão as oportunidades da ciência heliofísica para a missão na Assembleia Geral 2021 da União Europeia de Geociências (EGU).

A equipe liderada pelo APL, que envolve cerca de 500 cientistas, engenheiros e entusiastas, formais e informais, de todo o mundo, tem estudado quais tipos de investigações a missão deve planejar. "Existem oportunidades científicas verdadeiramente notáveis ??que abrangem heliofísica, ciência planetária e astrofísica", diz Provornikova.

Os cientistas planejam que a Sonda Interestelar alcance 1.000 UA - 1 UA é a distância do Sol à Terra - no meio interestelar. Isso é cerca de 10 vezes mais longe que a espaçonave Voyager. Crédito: Johns Hopkins APL

Alguns mistérios que a equipe espera resolver com a missão incluem: como o plasma do sol interage com o gás interestelar para criar nossa heliosfera; o que está além de nossa heliosfera; e como a nossa heliosfera se parece. A missão planeja fazer "imagens" de nossa heliosfera usando átomos energéticos neutros e talvez até "observar a luz de fundo extragaláctica dos primeiros tempos da formação de nossa galáxia, algo que não pode ser visto da Terra", diz Provornikova. Os cientistas também esperam aprender mais sobre como nosso Sol interage com a galáxia local, o que pode então oferecer pistas sobre como outras estrelas na galáxia interagem com suas vizinhanças interestelares, diz ela.

A heliosfera também é importante porque protege nosso sistema solar dos raios cósmicos galácticos de alta energia. O sol está viajando em nossa galáxia, passando por diferentes regiões do espaço interestelar, diz Provornikova. O sol está atualmente no que é chamado de nuvem interestelar local, mas pesquisas recentes sugerem que o sol pode estar se movendo em direção à borda da nuvem, após o que entraria na próxima região do espaço interestelar, sobre a qual nada sabemos. Essa mudança pode fazer nossa heliosfera ficar maior ou menor ou alterar a quantidade de raios cósmicos galácticos que entram e contribuem para o nível de radiação de fundo na Terra, diz ela.

Este é o último ano de um "estudo de conceito pragmático" de quatro anos, no qual a equipe tem investigado o que a ciência poderia ser realizada com essa missão. No final do ano, a equipe entregará um relatório à NASA que descreve o potencial da ciência, exemplos de cargas úteis de instrumentos e exemplos de espaçonaves e projetos de trajetórias para a missão. "Nossa abordagem é definir o menu do que pode ser feito em uma missão espacial", diz Provornikova.

A missão poderia ser lançada no início de 2030 e levaria cerca de 15 anos para atingir o limite da heliosfera, um ritmo rápido em comparação com as Voyagers, que levaram 35 anos para chegar lá. O projeto da missão atual está planejado para durar 50 anos ou mais.

Provornikova apresentará as últimas novidades sobre o plano da heliofísica da Sonda Interestelar na segunda-feira, 26 de abril às 14h CEST.

Mais informações: Elena Provornikova et al, Unique heliophysics science opportunities along the Interstellar Probe journey up to 1000 AU from the Sun, (2021). DOI: 10.5194/egusphere-egu21-10504

Fonte: Phys