Campo magnético da Terra está sendo alterado por megaconstelações de satélites?

por Lucas
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Nos últimos anos, o domínio do espaço sideral testemunhou uma transformação dramática, atribuída em grande parte ao aumento exponencial no número de satélites orbitando a Terra. Um relatório do Spaceweather.com destaca um aumento sem precedentes na população de satélites, que dobrou desde 2020. Somente no ano passado, mais lançamentos de satélites foram realizados do que em toda a primeira trinta anos da era espacial, com a SpaceX e seus satélites de internet Starlink sendo contribuintes significativos para esse boom.

O campo magnético da Terra, uma força invisível que se estende do núcleo interno do planeta até os limites mais externos de sua atmosfera, desempenha um papel crucial na proteção da Terra contra o vento solar — um fluxo de partículas carregadas emanando do Sol. Esse campo magnético, semelhante ao de um dipolo magnético inclinado, é fundamental para desviar a maioria dessas partículas carregadas, protegendo assim a atmosfera da Terra e seus habitantes.

No entanto, a proliferação rápida de satélites, particularmente as megaconstelações como a Starlink, suscitou múltiplas preocupações. Organizações em todo o mundo expressaram apreensões em relação a questões como poluição luminosa, risco de colisões em órbita baixa da Terra e potenciais danos à camada de ozônio. A introdução de megaconstelações semelhantes por outras empresas e nações apenas amplifica essas preocupações.

Um novo estudo de Sierra Solter, candidata a PhD em física de plasmas na Universidade da Islândia, introduz uma dimensão adicional ao debate em curso. A pesquisa de Solter sugere que o influxo de satélites e seu eventual retorno à Terra, desintegrando-se na atmosfera, poderia ter implicações profundas para o campo magnético da Terra. Solter aponta, “Mais de 500.000 satélites são esperados nas próximas décadas, principalmente para construir megaconstelações de Internet. Todo satélite que sobe, eventualmente descerá, desintegrando-se na atmosfera da Terra e criando uma camada maciça de condutores, partículas eletricamente carregadas, ao redor de nosso planeta.”

Para colocar a escala do problema em perspectiva, Solter compara a massa de partículas carregadas nos cinturões de Van Allen da Terra, meros 0,00018 kg, com a massa de um único satélite Starlink de segunda geração, que é de 1.250 quilogramas. A discrepância de massa é impressionante, com os restos de um único satélite Starlink desorbitando sendo 7 milhões de vezes mais massivos do que a massa combinada das partículas carregadas dos cinturões de Van Allen. Essa disparidade sublinha a adição significativa de material à magnetosfera, que poderia potencialmente perturbar suas funções naturais devido à natureza condutiva dos destroços de satélites.

Evidências que apoiam a hipótese de Solter podem ser encontradas em um estudo de 2023, onde pesquisadores utilizando aeronaves de alta altitude da NASA descobriram que 10% dos aerossóis na estratosfera continham metais como alumínio, originários de satélites e estágios de foguetes desintegrando. Acredita-se que essas partículas desçam da zona de ablação, uma área de 70 a 80 quilômetros acima da superfície da Terra, onde a maioria dos meteoritos e satélites queimam ao reentrar.

Uma investigação mais aprofundada sobre as propriedades elétricas da zona de ablação revelou um aumento no “comprimento de Debye”, um parâmetro usado para medir a extensão de uma carga elétrica desequilibrada em plasmas condutores. Esse aumento corresponde à região onde os satélites se desintegram, sugerindo uma potencial alteração nas propriedades elétricas da atmosfera superior devido aos destroços de satélites.

O estudo de Solter levanta preocupações sobre o impacto a longo prazo dos destroços de satélites no campo magnético da Terra. Ele explica, “Suponha que colocamos uma camada condutora (destroços de satélites) ao redor de um ímã esférico (Terra). Fora da camada, o campo magnético vai a zero devido aos efeitos de blindagem.” Embora seja uma analogia simplificada, serve para ilustrar as possíveis consequências da introdução de materiais condutores na magnetosfera.

As implicações do enfraquecimento do campo magnético da Terra são profundas, dada sua função crítica na proteção do planeta contra raios cósmicos e tempestades solares. Os achados de Solter pedem estudos multidisciplinares urgentes para avaliar o impacto ambiental das atividades da indústria espacial. Ele enfatiza a necessidade de abordar a questão, afirmando, “Absolutamente não podemos despejar quantidades infinitas de poeira condutiva na magnetosfera e não esperar algum tipo de impacto.”

Referência: Potential Perturbation of the Ionosphere by Megaconstellations and Corresponding Artificial Re-entry Plasma Dust (arXiv)

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