Pesquisadores descobriram que a magnetosfera da Terra carrega uma carga elétrica invertida em seu lado matinal, contrariando suposições de longa data. Dados de satélites e simulações revelam cargas negativas ali em vez de positivas, com o padrão se invertendo perto do equador. Essa descoberta, liderada por equipes de universidades japonesas, explica o papel do movimento do plasma na formação do clima espacial.
A magnetosfera da Terra, a bolha protetora formada por seu campo magnético, influencia tempestades geomagnéticas que podem interromper satélites e comunicações. Cientistas anteriormente assumiam que essa região era positivamente carregada no lado matinal e negativamente carregada no lado vespertino, pois as forças elétricas fluem do positivo para o negativo. No entanto, medições recentes de satélites mostraram o oposto: o lado matinal é negativamente carregado, enquanto o lado vespertino é positivo.
Uma equipe da Universidade de Kyoto, Universidade de Nagoya e Universidade de Kyushu investigou essa anomalia usando simulações magnetohidrodinâmicas em grande escala. Esses modelos incorporaram um fluxo constante de vento solar de alta velocidade do sol. Os resultados confirmaram as observações, indicando que o padrão invertido não se aplica uniformemente. Nas regiões polares, a polaridade da carga se alinha com a teoria tradicional, mas perto do equador, ela se inverte em uma área ampla.
A inversão decorre do movimento do plasma. "Na teoria convencional, a polaridade da carga no plano equatorial e acima das regiões polares deveria ser a mesma. Por quê, então, vemos polaridades opostas entre essas regiões? Isso pode ser explicado pelo movimento do plasma", explica o autor correspondente Yusuke Ebihara, da Universidade de Kyoto. A energia magnética solar entra no campo da Terra, movendo-se no sentido horário no lado do crepúsculo em direção aos polos. As linhas de campo da Terra correm para cima perto do equador e para baixo perto dos polos, criando orientações opostas com o fluxo do plasma que levam à inversão da carga.
"A força elétrica e a distribuição de carga são ambos resultados, não causas, do movimento do plasma", acrescenta Ebihara. Essa percepção esclarece a convecção do plasma, que impulsiona fenômenos espaciais como cinturões de radiação cheios de partículas de alta energia. A pesquisa, publicada no Journal of Geophysical Research: Space Physics, também tem implicações para outros planetas, como Júpiter e Saturno, aprimorando a compreensão da dinâmica magnetosférica em todo o sistema solar.