Os cientistas fizeram imagens de todo o globo de Urano na parte infravermelha do espectro de luz pela primeira vez, na esperança de lançar luz sobre as misteriosas auroras e o estranho campo magnético do planeta.

As auroras em Urano se comportam de maneiras inesperadas. Crédito da imagem: Universidade de Leicester

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A equipe comandada pelos britânicos fez isso durante uma campanha de três dias que foi transmitida ao vivo publicamente na semana passada para o mundo inteiro ver. Os cientistas, baseados na Universidade de Leicester, no Reino Unido, usaram o Infrared Telescope Facility (IRTF) da NASA no Havaí para observar o estranho gigante de gelo que orbita o sol 19 vezes mais longe do que a Terra.

Assim como na Terra, as auroras de Urano são acionadas pela interação do vento solar, o fluxo de partículas carregadas que emana do sol, com o campo magnético do planeta. Mas, como Urano é muito diferente em relação ao nosso planeta, essas auroras se comportam de maneira muito diferente das famosas luzes polares do norte e do sul da Terra. 

Por exemplo, o eixo em torno do qual Urano gira é quase perpendicular ao sol. Isso significa que o planeta basicamente gira em torno do Sol de lado, com seus polos voltados para a estrela quase diretamente por um quarto inteiro do longo ano do planeta, que dura 84 anos terrestres. 

Além disso, os polos magnéticos de Urano não estão alinhados com seus polos geográficos, como na Terra, Júpiter ou Saturno, mas estão inclinados em 60 graus para longe deles. Como resultado, as auroras de Urano não iluminam o céu acima dos polos geográficos do planeta, mas em lugares muito estranhos. 

"A aurora norte, na verdade, se estende do hemisfério norte em direção ao equador, e até mergulha no hemisfério sul", Emma Thomas, uma Ph.D. em astronomia, disse a estudante da Universidade de Leicester que liderou as observações. "Se você quer mapear a aurora, você não pode apenas olhar para o topo do planeta, você tem que olhar através de toda a sua superfície."

Para obter imagens de toda a superfície de Urano, os cientistas dividiram suas observações em três janelas de oito horas distribuídas por três dias. Eles tiveram que cronometrar cada janela de observação para corresponder ao período de rotação de 17 horas de Urano. Assim que os dados forem combinados, o resultado será o mapa mais detalhado da superfície do planeta distante na parte infravermelha do espectro. 

"Queremos entender onde em Urano estão as partes brilhantes", disse Thomas. "O próprio Urano será iluminado com o brilho do dia atual. Qualquer coisa que esteja acima desse nível é causada por processos térmicos internos ou pela aurora. Medindo a densidade das partículas acima de Urano, seremos capazes de dizer o que é isso."

Os cientistas fizeram as medições mais detalhadas do gigante de gelo Urano na parte infravermelha do espectro. Crédito da imagem: Universidade de Leicester

Anteriormente, a superfície de Urano tinha sido fotografada apenas na parte ultravioleta do espectro. A missão Voyager 2 da NASA passou brevemente pelo planeta em 1986, pegando o primeiro e até agora único conjunto de imagens de perto da superfície do planeta estranho e do ambiente ao redor. Em 2011, o Telescópio Espacial Hubble pela primeira vez detectou auroras brilhando acima da superfície de Urano, cada uma cobrindo uma área maior do que a Terra.

Mas os cientistas ainda sabem muito pouco sobre esses mostradores e as forças motrizes por trás delas, disse Thomas. 

"Ainda não entendemos completamente a magnetosfera de Urano e sua interação com o vento solar", disse Thomas. A magnetosfera é uma região ao redor de um planeta dominada por seu campo magnético. "Ao mapear as auroras, podemos ter uma melhor compreensão da interação do vento solar com a magnetosfera e, a partir disso, ter uma ideia melhor de como as linhas magnéticas são orientadas."

Os cientistas sabem que o campo magnético em Urano se comporta de maneiras bastante estranhas, com linhas magnéticas frequentemente se desconectando e reconectando em um único dia, de acordo com um estudo de 2017. 

Entender como essas auroras variam em um único dia pode fornecer novos insights sobre os mecanismos que conduzem esse campo magnético errático, disse Thomas. 

As auroras, entretanto, não variam apenas com a hora do dia, mas também com as estações do ano, dependendo de qual lado do planeta está atualmente iluminado pelo sol e de qual lado está submerso na escuridão. Mas como leva 84 anos terrestres para Urano completar uma rotação ao redor do Sol, os cientistas estão apenas muito lentamente construindo sua compreensão dessas mudanças sazonais.

"No momento, temos apenas cerca de uma temporada de dados sobre Urano", disse Thomas. "Tudo o que podemos coletar agora e nos próximos 20 e 40 anos é realmente crucial para entender completamente como funcionam as auroras deste planeta."

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Referência:

PULTAROVA, Tereza. Scientists create most detailed map of Uranus' mysterious auroras to date. Space, 19, out. 2021. Disponível em: <https://www.space.com/uranus-observation-infrared-aurora-map>. Acesso em: 19, out. 2021.