{"id":1974,"date":"2019-04-05T05:26:22","date_gmt":"2019-04-05T05:26:22","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=1974"},"modified":"2019-04-05T05:27:21","modified_gmt":"2019-04-05T05:27:21","slug":"a-viagem-ao-espaco-interestelar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2019\/04\/05\/a-viagem-ao-espaco-interestelar\/","title":{"rendered":"A viagem ao espa\u00e7o interestelar"},"content":{"rendered":"\n

As sondas Voyager 1 e Voyager 2 encontram-se num local que muitos nunca pensaram alcan\u00e7ar. Agora no espa\u00e7o interestelar, est\u00e3o a empurrar os limites da explora\u00e7\u00e3o, viajando atrav\u00e9s da vizinhan\u00e7a c\u00f3smica, dando-nos o nosso primeiro olhar direto do espa\u00e7o para l\u00e1 da nossa estrela.<\/p>\n\n\n\n

Mas quando foram lan\u00e7adas em 1977, a Voyager 1 a Voyager 2 tinham uma miss\u00e3o diferente: explorar o Sistema Solar exterior e recolher observa\u00e7\u00f5es diretamente na fonte, dos planetas exteriores que s\u00f3 t\u00ednhamos visto antes com estudos remotos. Mas agora, quatro d\u00e9cadas ap\u00f3s o lan\u00e7amento, viajaram mais longe do que qualquer outra nave da Terra; para o mundo frio e silencioso do espa\u00e7o interestelar.<\/p>\n\n\n\n

Originalmente constru\u00eddos para medir as propriedades dos planetas gigantes, os instrumentos de ambas as sondas passaram as \u00faltimas d\u00e9cadas pintando uma imagem da propaga\u00e7\u00e3o dos eventos solares da nossa estrela-m\u00e3e. E a nova miss\u00e3o das Voyager foca-se n\u00e3o apenas nos efeitos do espa\u00e7o a partir de dentro da nossa heliosfera – a bolha gigante em torno do Sol repleta de fluxos constantes de part\u00edculas solares a que chamamos vento solar – como a partir de fora. Embora j\u00e1 tenham ajudado a olhar mais de perto os planetas e a sua rela\u00e7\u00e3o com o Sol, agora fornecem-nos pistas sobre a natureza do espa\u00e7o interestelar enquanto continuam a sua jornada.<\/p>\n\n\n\n

O ambiente que exploram \u00e9 mais frio, subtil e mais t\u00e9nue do que nunca, e ainda assim as Voyager continuam explorando e medindo o meio interestelar, uma miscel\u00e2nea de g\u00e1s, plasma e part\u00edculas das estrelas e regi\u00f5es de g\u00e1s que n\u00e3o s\u00e3o origin\u00e1rias do nosso Sistema. Tr\u00eas dos dez instrumentos das naves s\u00e3o os principais atores que estudam como o espa\u00e7o dentro da heliosfera difere do espa\u00e7o interestelar. A conjun\u00e7\u00e3o destes dados permite que os cientistas juntem a melhor imagem da fronteira da heliosfera e do meio interestelar. Aqui ficam as hist\u00f3rias que contam.<\/p>\n\n\n\n

O Magnet\u00f3metro<\/h4>\n\n\n\n
\"\"<\/a>
Ilustra\u00e7\u00e3o da sonda Voyager da NASA, real\u00e7ando o seu instrumento MAG.
Cr\u00e9dito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA\/JPL\/Mary Pat Hrybyk-Keith<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Durante a primeira miss\u00e3o planet\u00e1ria das Voyagers, o instrumento MAG (Magnetometer) foi usado para investigar as magnetosferas dos planetas e das suas luas, determinando a mec\u00e2nica f\u00edsica e os processos das intera\u00e7\u00f5es desses campos magn\u00e9ticos e do vento solar. Depois do fim dessa miss\u00e3o, as Voyager estudaram o campo magn\u00e9tico da heliosfera e al\u00e9m, observando o alcance magn\u00e9tico do Sol e as mudan\u00e7as que ocorrem dentro desse alcance durante a atividade solar.<\/p>\n\n\n\n

A recolha de dados magn\u00e9ticos \u00e0 medida que viajamos para o espa\u00e7o requer um truque interessante. As Voyager giram em torno de si pr\u00f3prias, numa manobra de calibra\u00e7\u00e3o que permite que as sondas diferenciem entre o seu campo magn\u00e9tico – que acompanha a sua rota\u00e7\u00e3o – e os campos magn\u00e9ticos do espa\u00e7o que atravessam.<\/p>\n\n\n\n

A observa\u00e7\u00e3o inicial do campo magn\u00e9tico para l\u00e1 da influ\u00eancia do Sol ocorreu quando a Voyager 1 atravessou a heliopausa em 2012. Os cientistas viram que, dentro da heliosfera, a for\u00e7a do campo magn\u00e9tico era bastante vari\u00e1vel, mudando e saltando \u00e0 medida que a Voyager 1 se movia pela heliosfera. Essas mudan\u00e7as devem-se \u00e0 atividade solar. Mas assim que a Voyager 1 cruzou para o espa\u00e7o interestelar, essa variabilidade cessou. Embora a for\u00e7a do campo fosse semelhante \u00e0 que estava dentro da heliosfera, j\u00e1 n\u00e3o possu\u00eda a variabilidade associada com os surtos do Sol.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/a>
Os dados do MAG obtidos pela Voyager 1 durante a sua transi\u00e7\u00e3o para o espa\u00e7o interestelar em 2012.
Cr\u00e9dito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA\/JPL <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O gr\u00e1fico 1 mostra a magnitude, ou for\u00e7a, do campo magn\u00e9tico em redor da heliopausa de janeiro de 2012 at\u00e9 maio de 2014. Antes de encontrar a heliopausa, marcada pela linha laranja, a for\u00e7a do campo magn\u00e9tico flutua bastante. Depois de uma dif\u00edcil viagem pela heliopausa em 2012, a for\u00e7a magn\u00e9tica para de flutuar e come\u00e7a a estabilizar-se em 2013, assim que a sonda percorre o suficiente para o meio interestelar.<\/p>\n\n\n\n

Em novembro de 2018, a Voyager 2 tamb\u00e9m atravessou a heliopausa e, da mesma forma, teve uma viagem atribulada pela heliopausa. Os cientistas est\u00e3o ansiosos por ver como a sua jornada difere da sua irm\u00e3 g\u00e9mea.<\/p>\n\n\n\n

O Subsistema de Raios C\u00f3smicos<\/h4>\n\n\n\n
\"\"\/<\/a>
Ilustra\u00e7\u00e3o da sonda Voyager da NASA, real\u00e7ando o seu instrumento CRS.
Cr\u00e9dito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA\/JPL\/Mary Pat Hrybyk-Keith <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Tal como o MAG, o CRS (Cosmic Ray Subsystem) foi originalmente constru\u00eddo para medir sistemas planet\u00e1rios. O CRS concentrou-se nas composi\u00e7\u00f5es das part\u00edculas energ\u00e9ticas nas magnetosferas de J\u00fapiter, Saturno, \u00darano e Neptuno. Os cientistas usaram-no para estudar as part\u00edculas carregadas dentro do Sistema Solar e a sua distribui\u00e7\u00e3o entre os planetas. No entanto, desde que passou pelos planetas que o CRS tem vindo a estudar as part\u00edculas carregadas da heliosfera e – agora – as part\u00edculas no meio interestelar.<\/p>\n\n\n\n

O CRS conta quantas part\u00edculas deteta por segundo. F\u00e1-lo usando dois telesc\u00f3pios: o HET (High Energy Telescope), que mede part\u00edculas de alta energia (70 MeV) identific\u00e1veis como part\u00edculas interestelares, e o LET (Low Energy Telescope), que mede part\u00edculas de baixa energia (5 MeV) origin\u00e1rias do nosso Sol. Podemos pensar nestas part\u00edculas como uma bola de bowling que derruba pinos vs. uma bala que atinge os mesmos pinos – ambos provocam um impacto mensur\u00e1vel no detetor, mas movem-se a velocidades muito diferentes. Ao medir as quantidades dos dois tipos de part\u00edculas, as Voyager podem fornecer uma no\u00e7\u00e3o do ambiente espacial pelo qual est\u00e3o a passar.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/a>
Os cientistas compararam dados da Voyager 1 do seu cruzamento da heliopausa em 2012 para ver pistas de quando a Voyager 2 podia fazer o mesmo. Em novembro de 2018, as primeiras pistas surgiram do CRS.
Cr\u00e9dito: JPL da NASA\/sede da NASA\/Patrick Koehn <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O gr\u00e1fico 2 mostra a contagem – quantas part\u00edculas por segundo est\u00e3o a interagir com o CRS, em m\u00e9dia, todos os dias – de part\u00edculas de raios gal\u00e1cticos medidas pelo HET (topo) e de part\u00edculas heliosf\u00e9ricas medidas pelo LET (baixo). A linha vermelha mostra os dados da Voyager 1, “adiantadas” 6,32 anos a partir de 2012 para coincidir com os dados da Voyager de meados de novembro de 2018, mostrados a azul.<\/p>\n\n\n\n

Os dados do CRS da Voyager 2 de dia 5 de novembro de 2018 mostram uma contagem de part\u00edculas interestelares do HET que aumenta para valores parecidos aos que a Voyager 1 viu, depois nivelando. Similarmente, o LET mostra uma s\u00e9ria diminui\u00e7\u00e3o nas part\u00edculas origin\u00e1rias da heliosfera. Esta foi uma evid\u00eancia chave de que a Voyager 2 havia atravessado para o espa\u00e7o interestelar. Os cientistas podem continuar a observar estas contagens para ver se a composi\u00e7\u00e3o das part\u00edculas do espa\u00e7o interestelar muda ao longo da viagem.<\/p>\n\n\n\n

O Instrumento de Plasma<\/h4>\n\n\n\n
\"\"\/<\/a>
Ilustra\u00e7\u00e3o da sonda Voyager da NASA, real\u00e7ando o seu instrumento PLS.
Cr\u00e9dito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA\/JPL\/Mary Pat Hrybyk-Keith <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O PLS (Plasma Science Instrument) foi desenhado para medir plasma e part\u00edculas ionizadas em redor dos planetas exteriores e para medir a influ\u00eancia do vento solar nesses planetas. O PLS \u00e9 composto por quatro copos de Faraday, um instrumento que mede o plasma \u00e0 medida que passa pelos copos e calcula a velocidade, dire\u00e7\u00e3o e densidade do plasma.<\/p>\n\n\n\n

O instrumento de plasma da Voyager 1 foi danificado durante a passagem rasante por Saturno e teve que ser desligado muito antes que a Voyager 1 sa\u00edsse da heliosfera, tornando-a incapaz de medir as propriedades do plasma do meio interestelar. Com o cruzamento da Voyager 2, os cientistas receber\u00e3o as primeiras medi\u00e7\u00f5es de plasma do meio interestelar.<\/p>\n\n\n\n

Os cientistas previram que o plasma interestelar medido pela Voyager 2 seria maior em densidade, mas menor em temperatura e velocidades do que o plasma dentro da heliosfera. E em novembro de 2018, o instrumento viu exatamente isso pela primeira vez. Isto sugere que o plasma nesta regi\u00e3o est\u00e1 a ficar cada vez mais frio e, tal como carros que desaceleram numa autoestrada, come\u00e7a a acumular-se em torno da heliopausa e no meio interestelar.<\/p>\n\n\n\n

E agora, gra\u00e7as ao PLS da Voyager 2, temos uma perspetiva nunca antes vista da nossa heliosfera: a velocidade do plasma desde a Terra at\u00e9 \u00e0 heliopausa.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/a>
Com o cruzamento da Voyager 2 pela heliopausa, os cientistas t\u00eam agora uma nova vis\u00e3o do plasma do vento solar pela heliosfera.
Cr\u00e9dito: JPL da NASA\/Instituto de Tecnologia do Michigan\/John Richardson <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O terceiro gr\u00e1fico conta uma hist\u00f3ria incr\u00edvel resumindo uma viagem de 42 anos. A sec\u00e7\u00e3o de topo mostra a velocidade do plasma, isto \u00e9, qu\u00e3o depressa se move pela heliosfera, contra a dist\u00e2ncia \u00e0 Terra. A dist\u00e2ncia encontra-se em unidades astron\u00f3micas; uma unidade astron\u00f3mica \u00e9 a dist\u00e2ncia m\u00e9dia entre o Sol e a Terra, cerca de 150 milh\u00f5es de quil\u00f3metros. Para contexto, Saturno est\u00e1 a 10 UA da Terra, enquanto Plut\u00e3o est\u00e1 a 40 UA.<\/p>\n\n\n\n

O cruzamento da heliopausa ocorreu a 120 UA, quando a velocidade do plasma oriundo do Sol cai para zero (visto no gr\u00e1fico de cima) e o fluxo do plasma para fora \u00e9 desviado – visto no aumento nos dois gr\u00e1ficos de baixo, que mostram as velocidades para cima e para baixo (a velocidade normal, gr\u00e1fico do meio) e a velocidade lateral do vento solar (velocidade tangencial, gr\u00e1fico inferior) do plasma do vento solar, respetivamente. Isto significa que quando o vento solar come\u00e7a a interagir com o meio interestelar, \u00e9 empurrado para fora e para longe, como uma onda que bate num penhasco.<\/p>\n\n\n\n

Olhando para cada instrumento isoladamente, no entanto, n\u00e3o conta a hist\u00f3ria completa do aspeto do espa\u00e7o interestelar e da heliopausa. Juntos, estes instrumentos contam uma hist\u00f3ria da transi\u00e7\u00e3o do espa\u00e7o ativo e turbulento dentro da influ\u00eancia do nosso Sol para as \u00e1guas relativamente calmas \u00e0 beira do espa\u00e7o interestelar.<\/p>\n\n\n\n

O MAG mostra que a for\u00e7a do campo magn\u00e9tico diminui acentuadamente no meio interestelar. Os dados do CRS mostram um aumento nos raios c\u00f3smicos interestelares e uma diminui\u00e7\u00e3o nas part\u00edculas heliosf\u00e9ricas. E, finalmente, o PLS mostra que j\u00e1 n\u00e3o existe vento solar detet\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

Agora que as sondas Voyager est\u00e3o para l\u00e1 da heliosfera, a sua nova perspetiva fornecer\u00e1 novas informa\u00e7\u00f5es sobre a forma\u00e7\u00e3o e estado do nosso Sol e como interage com o espa\u00e7o interestelar, juntamente com a perce\u00e7\u00e3o de como outras estrelas interagem com o meio interestelar.<\/p>\n\n\n\n

A Voyager 1 e a Voyager 2 est\u00e3o a fornecer o nosso primeiro olhar do espa\u00e7o que teremos que atravessar se a humanidade viajar para l\u00e1 da nossa estrela-m\u00e3e – um vislumbre da nossa vizinhan\u00e7a no espa\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n

\n