Uma nova pesquisa conduzida pelo Dr. Michael Starkey do Southwest Research Institute trouxe evidências observacionais da missão Magnetospheric Multiscale (MMS), liderada pelo SwRI, sobre íons de captura (PUIs) e a atividade de ondas associadas no ambiente do vento solar próximo à Terra. A missão MMS, lançada pela NASA em 2015, posicionou quatro espaçonaves em órbita para monitorar a magnetosfera da Terra, um campo magnético que protege o planeta da radiação solar e cósmica prejudicial.

Os PUIs surgem quando partículas neutras que fluem pelo heliosfera são ionizadas no vento solar. Esses íons de captura são arrastados junto com o vento solar e giram ao redor do campo magnético local, formando uma população de plasma distinta, com características diferentes das da população típica do vento solar.

Os PUIs foram observados apresentando uma distribuição de velocidade típica, sem a presença de outras populações significativas de íons ou elétrons energéticos. A atividade das ondas foi identificada utilizando dados do campo magnético da MMS, combinados com uma análise teórica dos modos de crescimento esperados das ondas, baseados em modelos dos PUIs observados.

“Os resultados deste estudo indicam que os PUIs podem de fato gerar ondas no vento solar próximo à Terra, destacando a necessidade de mais estudos estatísticos desses processos,” afirmou Starkey. “É possível que os PUIs desempenhem um papel maior no aquecimento e na termalização do vento solar próximo à Terra do que se pensava anteriormente, o que teria grandes implicações para os modelos do vento solar em todo o heliosfera.”

Ao modelar os componentes individuais dos íons (vento solar e PUIs), os autores identificaram quais populações poderiam ser responsáveis pela atividade de ondas observada. Concluíram que as ondas detectadas eram provavelmente geradas por PUIs de hélio e/ou hidrogênio, mas, devido a limitações instrumentais, não conseguiram identificar com precisão as espécies de íons responsáveis.

Em distâncias maiores do Sol, a densidade relativa dos PUIs no vento solar aumenta, elevando sua contribuição para o aquecimento e a termalização do vento solar por meio de interações onda-partícula. Nas bordas externas do sistema solar, os PUIs exercem uma contribuição significativa para a pressão dinâmica total no vento solar, o que tem grandes implicações para os processos físicos que ocorrem no choque de terminação e na heliosheath.

“Próximo à Terra, a intensidade dos PUIs é relativamente baixa, e por isso geralmente se assume que sua contribuição para interações onda-partícula no vento solar é insignificante,” acrescentou Starkey. “Se essa suposição estiver incorreta, as teorias e modelos atuais do vento solar e sua evolução em toda a heliosfera precisarão ser atualizados.”