Quando você pensa em um mundo alienígena, talvez você imagine um lugar estranho, tempestuoso, com um ambiente inóspito, cheio de trovoadas e radiação extrema. Mas quem precisa de imaginação quando as tempestades aqui na Terra já emitem radiação, incluindo antimatéria, em direção ao solo?
Antes de continuar, vale lembrar um pouco do que se trata a antimatéria. O conceito consiste em uma matéria hipotética composta de antipartículas da matéria que conhecemos — em vez de prótons, antiprótons; em vez de elétrons, pósitrons e em vez de nêutrons, antinêutrons. O estudo da antimatéria é particularmente importante, pois acredita-se que ela ajudou na composição do universo e há quem aposte que ela ainda servirá como fonte de energia.
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O furacão Patricia em 2015 foi o segundo ciclone tropical mais intenso já registrado, viajando até a costa do Pacífico no México, com ventos chegando a 345 km/h. Apesar das condições extremas, os cientistas ainda tinham trabalho pela frente e sobrevoaram com um avião ao redor do olho do furacão no dia 23 de outubro de 2015.
Os instrumentos do avião mediram raios gama emitidos pelos raios de dentro do furacão, bem como o que parecia ser feixes de pósitrons, a antimatéria oposta dos elétrons. Eventos como esse provavelmente são mais comuns do que se possa imaginar.
“Esses flashes de raios gama terrestres podem acontecer em qualquer tempestade em que haja relâmpagos”, disse David Smith, um dos autores do estudo da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, ao Gizmodo.
O detector à bordo do avião mediu um fenômeno que os cientistas têm se interessado há décadas: flashes de raios gama terrestres. Não está claro como isso acontece, mas os relâmpagos em tempestades parecem acelerar elétrons até quase a velocidade da luz. Esses elétrons colidem com as partículas na atmosfera, resultando em raios-x e raios gama altamente energéticos que cientistas já mediram em satélites e no solo. Os raios podem resultar também de colisões entre elétrons e sua antimatéria, o pósitron.
O time por trás do novo estudo tinha uma ferramenta chamada Detector Aéreo para Emissões Energéticas de Relâmpagos (ADELE, na sigla em inglês) à bordo de um avião caçador de furacões, o WP-3D. Conforme apontado no artigo publicado recentemente no periódico Journal of Geophysical Research: Atmospheres, foi um experimento de detecção de radiação bem simples: dois pedaços de plástico e um tipo especial de cristal, todos chamados de cintiladores, piscam quando uma partícula de alta energia os atingem. Um instrumento chamado tubo fotomultiplicador transforme os flashes em sinais que um computador ou osciloscópio conseguem ler. Havia também um detector de ondas de rádio.
Os cintiladores piscaram 184 vezes na fração de segundo após o surgimento de um raio no olho do furacão Patricia. Com base no modelo dos cientistas, o sinal correspondia ao aspecto de um feixe descendente de pósitrons – o que significa que eles não mediam pósitrons diretamente.
Essa é a primeira vez que tal efeito foi medido no olho de um furacão, embora se saiba que aconteça em diferentes tipos de tempestades. E não, não precisamos nos preocupar com os pósitrons, uma vez que eles só chegariam perto de você caso fosse atingido por um raio. Os pósitrons são um subproduto típico de certas fontes radioativas, e seus números caem precipitadamente conforme a distância. Ainda assim, disse Smith, se você estivesse em um avião no local mais infeliz possível e no momento mais desfavorável (em uma altitude maior do que estava o avião do experimento), seria possível receber uma dose mortal de radiação.
O mais interessante para Smith foi o mistério do porquê esses eventos doidos acontecem, além de entender quando e como acontecem. “Do ponto de vista científico, este é um fenômeno exótico e há muito o que não entendemos. Por exemplo, por que ele é tão brilhante e por que acontece só às vezes?”, disse ele. “Estamos tentando entender qualquer fenômeno da natureza”.
Imagem do topo: Hurricane Patricia. Crédito: UW/CIMSS/William Straka III (Flickr)