Quando a nave espacial Voyager 2 se tornou a primeira e única missão a passar por Urano, em 1986, definiu a forma como os astrónomos compreendem o gigante gelado. Mas, os dados recolhidos pela sonda também introduziram novos mistérios que continuaram a intrigar os cientistas nas décadas que se seguiram ao histórico sobrevoo.
Agora, um novo olhar sobre os dados revelou que a Voyager 2 passou pelo planeta distante durante um evento raro, o que sugere que a atual compreensão do planeta pelos cientistas pode ter sido moldada - e distorcida - por uma coincidência estelar invulgar.
As conclusões do estudo, publicado na segunda-feira na revista Nature Astronomy, podem ter resolvido alguns dos enigmas criados pelas estranhas leituras da Voyager 2 sobre Urano.
“A nave espacial viu Urano em condições que só ocorrem em cerca de 4% das vezes”, disse o autor principal do estudo Jamie Jasinski, físico de plasma espacial do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, num comunicado.
Os resultados do estudo podem também reforçar a ideia de que Urano continua a ser um mundo largamente incompreendido, uma vez que o conhecimento básico que os astrónomos têm do planeta provém de uma anomalia extraordinária.
Um planeta de estranhezas
A passagem da Voyager 2 pelo planeta Urano, que gira lateralmente, revelou a existência de anéis e luas à volta do planeta, até então desconhecidos.
Mas as observações da nave espacial sobre a magnetosfera de Urano foram muito diferentes das expectativas dos astrónomos, e os cientistas consideraram o planeta um caso isolado entre os outros grandes planetas do nosso sistema solar, como Júpiter, Saturno e Neptuno.
As magnetosferas são bolhas protetoras em torno de planetas como a Terra, que têm núcleos magnéticos e campos magnéticos, e são impulsionadas pelo campo magnético do planeta. Estas bolhas protegem os planetas do vento solar, uma corrente de partículas energéticas e gás que flui continuamente do Sol.
Compreender como funcionam as magnetosferas à volta de outros planetas não só ajuda os cientistas a planear missões exploratórias, como também fornece informações sobre o funcionamento da magnetosfera da Terra.
Os dados da Voyager 2 mostraram que a magnetosfera de Urano tinha cinturas de radiação de electrões inesperadamente poderosas. A sua intensidade era semelhante à das enormes faixas de radiação que se encontram à volta de Júpiter.
Sendo o maior planeta do nosso sistema solar, Júpiter tem um campo magnético 20 mil vezes mais forte do que o da Terra, segundo a NASA. O campo magnético aprisiona partículas carregadas e acelera-as a altas velocidades. As partículas em movimento rápido libertam energia sob a forma de radiação intensa que bombardeia as luas mais próximas de Júpiter.
No entanto, não havia nenhuma fonte aparente de partículas energéticas para impulsionar e aumentar a intensidade dos cinturões vistos em torno de Urano, porque parecia haver uma falta de plasma, ou gás ionizado, o que era estranho porque o plasma é um elemento comum em magnetosferas em torno de outros planetas.
As observações da Voyager 2 sobre a magnetosfera de Urano desafiaram a forma como os astrónomos compreendem a forma como os campos magnéticos prendem as partículas energéticas e a sua radiação.
Os astrónomos ficaram intrigados com a ausência de plasma porque cinco das luas geladas de Urano existem dentro da magnetosfera e deveriam estar a produzir iões dentro da bolha magnética que rodeia Urano e algumas das suas luas. Esta estranha descoberta levou os cientistas da Voyager a concluir que as luas deviam estar completamente inactivas.
Mas uma nova análise dos dados da Voyager 2 mostrou que Urano passou por uma rara ocorrência cósmica imediatamente antes do sobrevoo.
Interferência solar
Dias antes do sobrevoo, o Sol libertou um evento intenso de vento solar, agitando o clima espacial em todo o sistema solar. O vento solar atingiu Urano e comprimiu dramaticamente a sua magnetosfera, provavelmente empurrando o plasma para fora dela. Mas, o vento solar também tornou a magnetosfera de Urano mais dinâmica, alimentando-a com electrões, o que fez aumentar as cinturas de radiação do planeta, de acordo com o novo estudo.
“Se a Voyager 2 tivesse chegado apenas alguns dias antes, teria observado uma magnetosfera completamente diferente em Urano”, explica Jasinski.
É provável que a magnetosfera de Urano fosse semelhante às bolhas magnéticas em torno dos outros planetas gigantes do nosso sistema solar, sem quaisquer anomalias, referem os autores do estudo.
As descobertas também sugerem que algumas das luas de Urano poderiam ser geologicamente ativas, uma vez que provavelmente libertavam iões para a magnetosfera antes do vento solar ter afastado temporariamente as partículas.
“Destacamos que a nossa compreensão do sistema de Urano é altamente limitada, e a nossa análise mostra que quaisquer conclusões feitas a partir do sobrevoo da Voyager 2 são igualmente provisórias”, escrevem os autores no seu estudo. “Sugerimos que as descobertas feitas pelo sobrevôo da Voyager 2 não devem ser atribuídas a qualquer tipicidade em relação à magnetosfera de Urano.”
O sobrevoo de Urano “foi cheio de surpresas” e os investigadores começaram imediatamente a procurar uma forma de explicar os dados inesperados, disse Linda Spilker, cientista de projeto para as sondas gémeas Voyager no JPL, que serviu como um dos cientistas da missão da Voyager 2 durante esse tempo. Spilker não esteve envolvida no novo estudo.
“A magnetosfera medida pela Voyager 2 era apenas um instantâneo no tempo”, disse Spilker num comunicado. “Este novo trabalho explica algumas das aparentes contradições e vai mudar a nossa visão de Urano mais uma vez”.
Se o conhecimento que os astrónomos têm de Urano se baseia num sobrevoo realizado em circunstâncias raras, isso sugere que pode haver boas razões para revisitar o gigante gelado. O Telescópio Espacial James Webb já ajudou a revelar novas informações sobre Urano, incluindo o destaque dos seus anéis, luas, clima e atmosfera tipicamente ocultos.
Felizmente, o envio de uma missão dedicada ao estudo de Urano no futuro tornou-se uma prioridade para a NASA, de acordo com um relatório publicado em 2022.
O estudo planetário decadal recomendou a primeira sonda e orbitador dedicados a Urano como a próxima grande missão da NASA. Após o seu lançamento no início da década de 2030, a nave espacial proposta efectuaria uma viagem orbital ao gigante gelado durante os voos rasantes e enviaria uma sonda para explorar a atmosfera.
Entretanto, a Voyager 2, de longa duração, continuou a sua viagem e está atualmente a quase 21 mil milhões de quilómetros da Terra e a explorar o espaço interestelar, contribuindo com a sua perspetiva única para ajudar os astrónomos a compreender o território desconhecido para além do nosso sistema solar.