Os pesquisadores descobriram uma conexão entre o clima aqui na Terra e o clima no espaço. Esta é uma descoberta surpreendente, porque a ionosfera e a atmosfera mais baixa são separadas por centenas de quilômetros.
O clima na Terra tem uma conexão surpreendente com o clima espacial que ocorre no alto da atmosfera superior carregada eletricamente, conhecida como ionosfera, de acordo com novos resultados dos satélites da NASA.
"Essa descoberta ajudará a melhorar as previsões de turbulência na ionosfera, que podem interromper as transmissões de rádio e a recepção de sinais do Sistema de Posicionamento Global", disse Thomas Immel, da Universidade da Califórnia em Berkeley, principal autor de um artigo sobre a pesquisa publicada. 11 de agosto em Cartas de Pesquisa Geofísica.
Os pesquisadores descobriram que as marés de ar geradas pela intensa atividade de trovoadas na América do Sul, África e sudeste da Ásia estavam alterando a estrutura da ionosfera.
A ionosfera é formada por raios X solares e luz ultravioleta, que separam átomos e moléculas na atmosfera superior, criando uma camada de gás eletricamente carregado, conhecido como plasma. A parte mais densa da ionosfera forma duas bandas de plasma próximas ao equador, a uma altura de quase 250 milhas. De 20 de março a 20 de abril de 2002, os sensores a bordo do satélite Imager for Magnetopaause da NASA Global Exploration (IMAGE) registraram essas bandas, que brilham sob luz ultravioleta.
Usando imagens do IMAGE, a equipe descobriu quatro pares de regiões brilhantes onde a ionosfera era quase duas vezes mais densa que a média. Três dos pares brilhantes estavam localizados sobre florestas tropicais com muita atividade de tempestade - a Bacia Amazônica na América do Sul, a Bacia do Congo na África e a Indonésia. Um quarto par apareceu sobre o Oceano Pacífico. Pesquisadores confirmaram que as tempestades nas três regiões das florestas tropicais produzem marés de ar em nossa atmosfera usando uma simulação de computador desenvolvida pelo Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica, em Boulder, Colorado, chamado Global Scale Wave Model.
A conexão com as bandas de plasma na ionosfera surpreendeu os cientistas a princípio, porque essas marés das tempestades não podem afetar diretamente a ionosfera. O gás na ionosfera é simplesmente muito fino. A gravidade da Terra mantém a maior parte da atmosfera próxima à superfície. Tempestades se desenvolvem na atmosfera mais baixa, ou troposfera, que se estende quase 16 quilômetros acima do equador. O gás nas bandas de plasma é cerca de 10 bilhões de vezes menos denso do que na troposfera. A maré precisa colidir com átomos na atmosfera acima para se propagar, mas a ionosfera onde as bandas de plasma se formam é tão fina que os átomos raramente colidem ali.
No entanto, os pesquisadores descobriram que as marés podem afetar indiretamente as bandas de plasma, modificando uma camada da atmosfera abaixo das bandas que as modelam. Abaixo das bandas de plasma, uma camada da ionosfera chamada camada E torna-se parcialmente eletrificada durante o dia. Essa região cria as bandas de plasma acima dela quando os ventos de alta altitude sopram plasma na camada E através do campo magnético da Terra. Como o plasma é eletricamente carregado, seu movimento através do campo magnético da Terra atua como um gerador, criando um campo elétrico. Esse campo elétrico forma o plasma acima nas duas bandas. Qualquer coisa que mudasse o movimento do plasma da camada E também mudaria os campos elétricos que eles geram, que remodelariam as bandas de plasma acima.
O Modelo de Onda em Escala Global indicou que as marés devem descarregar sua energia cerca de 62 a 75 milhas acima da Terra na camada E. Isso interrompe as correntes do plasma, o que altera os campos elétricos e cria zonas densas e brilhantes nas faixas de plasma acima.
"O único par de zonas brilhantes sobre o Oceano Pacífico que não está associado a uma forte atividade de trovoada mostra que a interrupção está se propagando pela Terra, tornando este o primeiro efeito global no clima espacial do clima da superfície que foi identificado", disse Immel. "Agora sabemos que previsões precisas de distúrbios ionosféricos precisam incorporar esse efeito do clima tropical".
“Essa descoberta tem implicações imediatas no clima espacial, identificando quatro setores na Terra onde as tempestades espaciais podem produzir maiores distúrbios ionosféricos. A América do Norte está em um desses setores, o que pode ajudar a explicar por que os EUA sofrem condições ionosféricas extremamente extremas durante eventos climáticos espaciais ”, afirmou Immel.
As medições feitas pelo satélite Termoesfera Ionosfera Mesosfera Energética e Dinâmica (TIMED) de 20 de março a 20 de abril de 2002 confirmaram que as zonas densas existem nas bandas de plasma. Agora, os pesquisadores querem entender se o efeito muda com as estações ou com os grandes eventos, como os furacões.
A pesquisa foi financiada pela NASA. O Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica é patrocinado pela National Science Foundation, Arlington, Va.
A equipe inclui Immel, Scott England, Stephen Mende e Harald Frey, da Universidade da Califórnia, Berkeley; Eiichi Sagawa, do Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação, Tóquio, Japão; Sid Henderson e Charles Swenson, da Universidade Estadual de Utah, Logan, Utah; Maura Hagan do Observatório de Alta Altitude do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica, Boulder, Colo .; e Larry Paxton, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, Laurel, Maryland.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
