Observações da Terra mostraram que a atmosfera superior de Urano vem esfriando há décadas, sem nenhuma explicação clara.

Agora, uma equipe liderada por cientistas do Imperial College London determinou que mudanças imprevisíveis de longo prazo no vento solar – o fluxo de partículas e energia provenientes do Sol – estão por trás da queda.

A equipe prevê que a atmosfera superior de Urano deve continuar a ficar mais fria ou reverter a tendência e ficar mais quente novamente, dependendo de como o vento solar mudar nos próximos anos.

O pesquisador principal , Dr. Adam Masters , do Departamento de Física do Imperial College, disse: “Esse controle aparentemente muito forte da atmosfera superior de Urano pelo vento solar é diferente de tudo que vimos em qualquer outro planeta do nosso Sistema Solar.

“Isso significa que planetas fora do Sistema Solar podem estar na mesma situação. Essas percepções podem, portanto, ajudar pesquisadores que investigam exoplanetas, ao lançar luz sobre os tipos de sinais que podem ser detectados vindos de planetas semelhantes ao redor de estrelas distantes.”

A pesquisa foi publicada hoje na revista Geophysical Research Letters .

A última e única nave espacial a passar por Urano foi a Voyager 2 em 1986, em seu caminho para fora do Sistema Solar. Ela foi capaz de medir a temperatura da parte superior da atmosfera de Urano, chamada termosfera.

Desde então, telescópios baseados na Terra têm conseguido medir a temperatura da termosfera de Urano regularmente – e, nesse período, sua temperatura geral caiu aproximadamente pela metade.

A Terra também tem uma termosfera, mas não experimentou a mesma mudança drástica de temperatura global, assim como nenhum outro planeta do Sistema Solar com termosferas monitoradas.

Cientistas se perguntaram se isso poderia ser devido ao 'ciclo solar' de 11 anos de atividade das manchas solares, mas após 30 anos de coleta de dados, nenhum padrão foi detectado, exceto o declínio constante. Um simples efeito sazonal também foi descartado, já que o equinócio de Urano veio e foi em 2007.

O mistério foi finalmente resolvido quando os autores do artigo, que então trabalhavam em campos ligeiramente diferentes, se reuniram em uma conferência. Eles perceberam que a explicação poderia ter a ver com as mudanças graduais nas propriedades do vento solar no mesmo período de tempo.

Na termosfera da Terra, a temperatura é predominantemente controlada pela luz solar – com os fótons (partículas de luz) trazendo energia e causando certas reações. A intensidade desses fótons vindos do Sol sobe e desce com o ciclo solar de 11 anos.

No entanto, o vento solar fluindo para longe do Sol em direção ao espaço também tem mudado de uma maneira diferente, em uma escala de tempo mais longa. A pressão média anual para fora do vento solar tem caído lenta, mas significativamente, desde cerca de 1990, enquanto mostra pouca correlação com o ciclo de 11 anos. Esse declínio, no entanto, reflete de perto o declínio da temperatura da termosfera de Urano.

Isso sugeriu à equipe que a temperatura da termosfera de Urano não é controlada por fótons, como a da Terra. Em vez disso, parece que o declínio da pressão do vento solar tem feito o tamanho típico da "bolha" magnética protetora de Urano ficar maior.

Como essa bolha, conhecida como magnetosfera, é um obstáculo para o vento solar atingir a superfície do planeta, uma bolha maior significa um obstáculo maior. Isso impulsiona o fluxo de energia pelo espaço ao redor de Urano, finalmente atingindo a termosfera do planeta e parecendo controlar fortemente sua temperatura geral.

O Dr. Masters faz parte de uma equipe internacional que define as metas científicas para uma futura missão da NASA a Urano, planejada para ser lançada na década de 2030. A termosfera de resfriamento de Urano era um mistério a ser resolvido, mas com pouca ideia da possível causa, foi complicado elaborar uma teoria que a missão pudesse testar.

Isso mudou agora, com essa descoberta prevendo como a termosfera de Urano deve continuar a evoluir e revisando essa meta científica da missão futura para focar em como a energia eólica solar realmente entra na magnetosfera incomum de Urano. A equipe também está interessada em saber se há uma situação semelhante em Netuno, que também não foi visitado desde a Voyager na década de 1980.

Enquanto isso, a descoberta pode ajudar a caracterizar exoplanetas. Onde quer que a situação seja como a de Urano, as emissões da atmosfera superior do exoplaneta - incluindo auroras - devem ser altamente sensíveis à forma como o vento estelar incidente está evoluindo. A equipe sugere que os observadores devem se concentrar mais em exoplanetas mais distantes de sua estrela-mãe e/ou em sistemas com ventos estelares fortes, onde as emissões podem ter sido subestimadas até agora.

O Dr. Masters explicou: “Essa forte interação estrela-planeta em Urano pode ter implicações para estabelecer se diferentes exoplanetas geram campos magnéticos fortes em seus interiores – um fator importante na busca por mundos habitáveis ??fora do nosso Sistema Solar.”

O mistério do motivo pelo qual o vento solar está mudando, com a pressão diminuindo ao longo de décadas, é uma questão para outros cientistas.

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