A sonda Voyager continua fazendo grandes descobertas

Em agosto de 2012, a sonda Voyager 1 chegou a um lugar que nenhum objeto fabricado por humanos tinha chegado: ela cruzou a “heliopausa”, a região que limita a heliosfera – região periférica do Sol – e entrou no espaço interestelar.

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Antes da Voyager 1 deixar a bolha territorial dominada pelo Sol, ela coletou nossos primeiros dados sobre as fronteiras frias e escuras que marcam o limite interestelar. Agora, a Voyager 2 está realizando a mesma jornada – passando pela camada da heliosfera. Mas essa jornada está se mostrando muito diferente entre as duas sondas.

“A [fronteira] que a Voyager está [deixando a heliosfera] é bem diferente daquela que a Voyager 1 passou”, disse Ed Stone, ex-diretor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, durante uma apresentação da conferência da União de Geofísica dos Estados Unidos na semana passada. “O que faz as comparações e extrapolações muito incertas”.

Stone está fazendo essas comparações da mesma forma, mesmo com as incertezas. Como trabalhou com a missão Voyager desde 1972, ele sabe mais do que muitos o quão precioso e únicos são esses dados. Como ele explicou durante sua apresentação, as diferenças entre o que a Voyager 1 viu e o que a Voyager 2 está vendo agora que está passando os limites da heliosfera, oferece um olhar sem precedentes da estrutura dessa bolha estelar que chamados de lar.

Vamos falar sobre essa bolha. No centro fica o nosso Sol, que libera ondas de partículas de alta energia, chamada de vento solar. Enquanto se dissemina no vácuo do espaço, o vento solar forma uma coisa parecida como uma atmosfera planetária, só que muito mais. Isso é a chamada heliosfera.

Assim como a atmosfera da Terra, as coisas que estão dentro da heliosfera é separada das coisas que estão do lado de fora – nesse caso, um vento interestelar feito de diferentes partículas deixadas por estrelas mortas há muito tempo – por um campo magnético. Falando de forma simples, o campo magnético do Sol forma uma bolha numa região de 100 unidades astronômicas (1 UA é a distância entre a Terra e o Sol).

Diagrama da heliosfera, com as trajetórias da Voyager 1 e 2. Imagem: Wikimedia.

Mas a bolha não é hermeticamente fechada. O espaço interestelar e a heliosfera interagem, principalmente numa região vasta e pouco estudada chamada “heliosheath”. Essa é a região que a Voyager 2 está atravessando neste momento. Como explicou Stone em sua apresentação e numa entrevista, os dados coletados pela sonda oferecem novas descobertas sobre o que está acontecendo por lá.

Quando a Voyager 1, que estava indo na direção norte a partir do equador solar, cruzou a heliosheath entre 2004 e 2012, ela presenciou um aumento estável de partículas de alta energia, chamados de raios cósmicos galáticos (GCRs, na sigla em inglês). Já a Voyager 2 está passando a heliosheat pelo sul, e não está presenciando o mesmo efeito. “Com a Voyager 1 essa intensidade [de GCRs] dobrou enquanto nos movíamos para o último trecho”, disse Stone. “Com a Voyager 2, a intensidade ficou na mesma”.

Stone suspeita que essa discrepância tem a ver com o fato de que neste momento passamos por uma fase mais ativa do ciclo solar. GCRs são intrusos interestelares; elas ultrapassam nossas bordas em maior número quando o vento solar está mais fraco. Provavelmente era o cenário pela qual a Voyager 1 passou.

“Quando a Voyager 1 estava na heliosheat, havia uma baixa atividade [solar]”, explicou Stone. “A Voyager 2 está na heliosheat com muita coisa acontecendo – há muita coisa vindo do sol”. Como resultado, estamos aprendendo o quão forte é a barreira da nossa bolha.

O fato do nosso Sol estar passando por um momento de alta intensidade talvez ajude a explicar outra discrepância. Os dados da Voyager 2 mostram que dentro da heliosheat, o vento solar é torcido e desviado, formando uma cauda longa, semelhante a de um cometa.

Diagrama da heliosfera criada em junho de 2013 que incorpora as descobertas da Voyager 1. Imagem: NASA/JPL-Caltech

Isso é algo que os cientistas esperavam ver, baseado no nosso entendimento teórico do que acontece quando o vendo solar colide com o vento interestelar. Mas a Voyager 1 não registrou mudanças na direção dos ventos. “Voyager 1 estava numa zona estagnada”, disse Stone. “O vento se acalmou, mas não virou. A Voyager 2 está num lugar diferente, numa época diferente também”.

Voyager 1, numa distância de 137 UA, está na direção da constelação de Serpentário no norte, enquanto a Voyager 2 numa distância de 113 UA na nossa estrela, está se colocando em direção à constelação Pavão, no sul. Stone suspeita que a Voyager 2 entrará no espaço interestelar em um ano ou dois, mas ninguém tem certeza sobre isso.

“Temos uma expectativa sobre quando a Voyager 2 atravessará a heliopausa, mas essa expectativa é baseada na Voyager 1, e sabemos que a Voyager 2 é diferente”, disse ele.

Stone, no entanto, não se importa em esperar. “Estamos aprendendo sobre como as estrelas interagem com o que está do lado de lá”, contou. “Nós temos ideias e modelos, agora temos dados”.

Por quanto tempo a sonda Voyager vai continuar em contato com o nosso planeta? Ambas as naves espaciais são alimentadas pelo decaimento radioativo do plutônio-238, que tem uma meia-vida de 88 anos. A realidade brutal é que a cada ano, a sonda tem menos energia para trabalhar. “Nós já desligamos muitas coisas, e precisaremos continuar fazendo isso conforme o tempo passa”, contou Stone.

Mas se tudo correr bem, tudo o que temos é algumas décadas antes que ela desligue. Até esse dia, as missões Voyager continuarão a nos ensinar sobre nossa bolha cósmica e sobre a imensidão incompreensível que vai além disso.

Por enquanto, a jornada continua.

Imagem do topo: Alpha Centauri a e b, duas das estrelas mais próximas. Crédito: Wikimedia.