Cientistas descobrem onda de plasma inédita em Júpiter

Pesquisadores da Universidade de Minnesota (EUA) identificaram, a partir de dados coletados pela sonda Juno da Nasa, um fenômeno inédito nas regiões polares de Júpiter: um novo tipo de onda de plasma, batizada de Alfvén-Langmuir. Trata-se de um comportamento híbrido jamais registrado em qualquer ambiente do Sistema Solar.

A descoberta foi publicada na revista científica Physical Review Letters. Segundo os cientistas, o achado ocorreu em meio às intensas auroras jovianas, onde a sonda encontrou densidades extremamente baixas de elétrons — até 0,001 partícula por centímetro cúbico — em um ambiente dominado por um campo magnético 20 vezes mais forte que o da Terra.

Amplitude das flutuações do campo elétrico durante a passagem de Juno pelo polo norte de Júpiter. A linha branca indica a frequência do cíclotron iônico, enquanto a linha preta indica a frequência do plasma de elétrons. Abaixo: a densidade inferida a partir da medição da frequência do plasma.
(foto: Repodrução/University of Minnesota)

Essa condição cria um regime de plasma incomum, em que a frequência natural de oscilação dos elétrons se torna menor que a frequência de giro dos íons. É nesse cenário que surge a onda Alfvén-Langmuir, que ora se comporta como uma onda Alfvén, ora como uma onda Langmuir.

Além de seu interesse teórico, o fenômeno pode gerar efeitos curiosos: quando uma espaçonave cruza sua fonte, forma-se um padrão em formato de “pires”, algo nunca antes registrado nesse tipo de onda.

Os resultados foram obtidos pelo instrumento Waves, da Juno, responsável por medir campos elétricos e magnéticos, e confirmados pelo detector de partículas Jade. Para aprofundar a compreensão, os cientistas recorreram a modelos matemáticos que simulam a propagação das ondas em diferentes condições.

Segundo os pesquisadores, esse tipo de onda pode estar ligado a feixes de elétrons altamente energéticos acelerados em direção ao espaço — um processo que ajuda a explicar as densidades extremamente baixas de plasma nas regiões polares de Júpiter.