Uma descoberta recente, liderada pelo Dr. Michael Starkey do Southwest Research Institute (SwRI), utilizando a Missão Magnetospheric Multiscale (MMS) da NASA, revelou evidências observacionais da presença de íons capturados (PUIs) e da atividade de ondas associadas no ambiente do vento solar próximo à Terra. Lançada em 2015, a missão MMS emprega quatro espaçonaves para investigar a magnetosfera terrestre, o campo magnético que protege nosso planeta. Os PUIs são formados quando partículas neutras, ao atravessarem a heliosfera, são ionizadas pelo vento solar. Uma vez carregados eletricamente, esses íons são arrastados pelo fluxo solar e começam a girar em torno do campo magnético local, criando uma população de plasma com características distintas das partículas comuns do vento solar.
As observações da MMS indicaram que os PUIs exibem uma distribuição de velocidade típica, sem a presença de outras populações significativas de íons ou elétrons energéticos. A análise da atividade de ondas combinou dados magnéticos da missão com modelos teóricos que descrevem como essas ondas se desenvolvem na presença de PUIs. O Dr. Starkey destacou que esses resultados sugerem que os PUIs podem, de fato, gerar ondas no vento solar perto da Terra, enfatizando a necessidade de estudos estatísticos mais aprofundados sobre esses processos. Análises separadas dos componentes iônicos (íons do vento solar e PUIs) permitiram aos pesquisadores identificar as populações responsáveis pelas ondas observadas.
A conclusão aponta para a geração provável por PUIs de hélio e/ou hidrogênio, embora limitações instrumentais tenham impedido a determinação exata das espécies iônicas envolvidas. À medida que se afastam do Sol, a densidade relativa dos PUIs no vento solar aumenta, amplificando seu papel em processos de aquecimento e thermalização através de interações onda-partícula. Em distâncias maiores, como nas bordas do Sistema Solar, os PUIs contribuem significativamente para a pressão dinâmica total do vento solar, influenciando fenômenos no choque de terminação e na heliosheath.
O Dr. Starkey observou que, perto da Terra, a intensidade dos PUIs é relativamente baixa, e sua contribuição para as interações onda-partícula no vento solar é geralmente considerada insignificante. Se essa suposição estiver incorreta, as teorias e modelos atuais sobre a evolução do vento solar na heliosfera podem necessitar de revisões. Estudos anteriores já indicavam que os íons capturados podem ser mais eficientemente acelerados a energias mais altas do que as partículas comuns do vento solar, especialmente em eventos solares como erupções e ejeções de massa coronal (CMEs).
A pesquisa, publicada no Journal of Geophysical Research: Space Physics, reforça a importância contínua do estudo do vento solar e suas interações com a magnetosfera terrestre para uma melhor compreensão da meteorologia espacial e a proteção de infraestruturas sensíveis. Essas descobertas abrem novas avenidas para a compreensão da dinâmica solar e do ambiente espacial que nos rodeia, sugerindo que partículas antes consideradas secundárias podem desempenhar um papel mais ativo na evolução do vento solar do que se imaginava.