Descoberto o mistério de porque os cometas emitem raios-X

Quando os cometas viajam através do Sistema Solar, eles interagem com a radiação solar, o vento solar e o campo magnético solar. Essa interação produz uma atmosfera visível ao redor do cometa e da cauda cometária observada e, em alguns casos, produz raios-X .

Esses raios-X são gerados no lado do sol do cometa onde o vento solar impacta a atmosfera cometária formando um choque no arco.

Para investigar como os raios-X podem ser emitidos por um cometa, a física de Oxford Alexandra Rigby e colegas realizaram experiências na unidade laser LULI na École Polytechnique em Paris, França, onde replicaram a interação do vento solar com um cometa.

“Nossos resultados experimentais são importantes, pois fornecem provas laboratoriais diretas de que os objetos que se deslocam através de plasmas magnetizados podem ser sites de aceleração de elétrons – uma situação muito geral em astrofísica que ocorre não apenas em cometas, mas também em magnetosferas planetárias, como a nossa própria Terra, ou mesmo em remanescentes de supernova, onde o material ejetado se move através do gás interestelar”, disse o professor Bob Bingham , do Laboratório Rutherford Appleton e da Universidade de Strathclyde.

“Como teórico, acho incrível que seja possível replicar sensivelmente os fenômenos astrofísicos no laboratório, testar nossa compreensão física do que a Natureza se faz”, disse o Dr. Raoul Trines , do Laboratório Rutherford Appleton.

COMO FOI FEITO O EXPERIMENTO

Para os experimentos, os físicos dispararam feixes de laser em uma folha de plástico, que explodiu, causando uma corrente de elétrons e íons a serem expulsos, formando um fluxo de alta velocidade de gás ionizado (plasma) como o vento solar.

Este “fluxo de plasma” então impactado em uma esfera sólida, o chamado “cometa de laboratório”, localizado a quase um centímetro da folha de plástico, lembra o que acontece quando um cometa real passa pelo sistema solar.

Verificou-se que os elétrons são aquecidos a cerca de um milhão de graus no plasma ascendente por turbulência do plasma. Esses elétrons quentes são responsáveis ​​pela emissão de raios-X, mas apenas na presença de um campo magnético.

Esta pesquisa também mostra luz sobre um mistério de raios cósmicos conhecido como o problema da injeção.

“É amplamente reconhecido que as fortes ondas de choque são esperadas para acelerar as partículas para energias muito altas, no entanto, elas requerem uma fonte de partículas suficientemente rápida para atravessar o choque, o problema da injeção. Cada vez que as partículas atravessam o choque ganham energia “, disseram os cientistas.

“Nossos experimentos demonstram claramente que a turbulência do plasma pode fornecer uma fonte de partículas rápidas que superam o problema da injeção”.

Os resultados aparecem na revista Nature Physics .

Fonte: Sci News 

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