Pesquisa realizada na Escola de Artes Ciências e Humanidades (EACH-USP) tem como objetivo entender por uma nova visão a relação entre plasmas espaciais e os campos magnéticos no espaço. O estudo tem potencial para ser de grande impacto porque pode permitir uma maior precisão na medição de fenômenos causados pelo vento solar, na compreensão da aceleração de partículas na magnetosfera terrestre ― onde ocorrem as interações magnéticas  ― e na formação de estrelas e planetas gasosos.

No Universo fora da Terra, a partir da magnetosfera, os campos magnéticos têm um papel muito mais determinante nos processos físicos do que dentro do planeta. A matéria no espaço está dominantemente em forma de plasma ― isto é, ionizada ―, as quais contêm partículas carregadas eletricamente que sofrem constante interação com a força eletromagnética (em grande parte dos casos, até mesmo maiores que as próprias forças gravitacionais).

Contudo os estudos tradicionais da astrofísica não conseguem desvendar o mistério da liberação energética elevada porque as taxas de conversão da energia magnética em elétrica e, posteriormente, calor ou aceleração de partículas, determinadas por essas teorias são muito mais lentas do que o observado na prática.

“Isso aconteceria porque essas teorias consideram a reconexão magnética em plasmas colisionais ― ou seja, que a colisão entre as partículas é frequente ―, mas, no Universo, a maioria dos plasmas não são colisionais, isto é, o tempo necessário para as partículas colidirem umas com as outras é muito mais longo do que para acontecerem as interações eletromagnéticas. Então, na verdade, há muito mais interação com o campo magnético, do que com as outras partículas”, afirma Diego Falceta Gonçalves, líder da equipe e professor da EACH.

(Fonte: Reprodução)

Até o início deste trabalho, ninguém havia levado essa observação em consideração, até porque ela não é possível de ser realizada em laboratórios. A única maneira de testar as hipóteses é por meio de simulação computacional. Nestes experimentos virtuais, foi possível identificar resultados satisfatórios, os quais mostravam que a forma como os plasmas acolisionais se comportava iam ao encontro do pensado pelos cientistas.

“A premissa fundamental de colisionalidade do plasma é o que se diferencia das teorias clássicas para o nosso estudo. Quando você deixa de assumir esse princípio, as taxas de reconexão magnética [conversão de energia] se amplificam brutalmente”, conclui o Falceta.

As implicações deste estudo abrangem uma grande quantidade de áreas e aplicações, uma vez que ela permite um maior conhecimento de como devem ser as massas de vento solar, fenômenos magnéticos na Terra e até mesmo a formação de estrelas.

A questão do vento solar por exemplo permite que cientistas possam prever com maior precisão as interações do vento solar com atmosfera terrestre. Isto permite antecipar com muito mais qualidade os impactos dos ventos solares em satélites comunicacionais e à busca de sistemas alternativos.

Existem também as aplicações desse novo plasma em aparelhos como aceleradores de partícula, reatores de fusão nuclear, e até mesmo em dispositivos médicos que fazem uso de plasma na limpeza e esterilização.

Além disso, as teorias de formação de estrelas podem aproveitar os resultados deste estudo para explicar algumas partes do processo. E o mesmo é válido para planetas gasosos e seus fenômenos similares aos terrestres.