Como as forças elétricas se movem de cargas positivas para negativas, os cientistas costumavam assumir que a magnetosfera era carregada positivamente do lado da manhã e negativamente do lado da noite. No entanto, medições recentes de satélites reverteram essa ideia de longa data, revelando que a distribuição real de carga é o oposto do que se esperava.

Essa descoberta surpreendente levou pesquisadores da Universidade de Kyoto, da Universidade de Nagoya e da Universidade de Kyushu a revisitar como as características elétricas da magnetosfera são formadas e sustentadas.

Para testar suas hipóteses, a equipe usou simulações magnetohidrodinâmicas (MHD) em larga escala para recriar condições no espaço próximo à Terra. Seu modelo incluía um fluxo constante de vento solar de alta velocidade, um fluxo constante de partículas carregadas emitidas pelo sol. Os resultados apoiaram as observações recentes de satélites, mostrando que o lado da manhã da magnetosfera carrega uma carga negativa, enquanto o lado oposto é positivo — mas esse padrão não se aplica em toda parte.

Nas regiões polares, a polaridade da carga coincide com a teoria tradicional. Perto do equador, no entanto, o padrão se inverte em uma ampla área, criando uma diferença marcante entre as duas zonas.

O Movimento do Plasma Explica o Mistério

“Na teoria convencional, a polaridade da carga no plano equatorial e acima das regiões polares deveria ser a mesma. Então, por que vemos polaridades opostas entre essas regiões? Isso pode ser explicado pelo movimento do plasma,” explica o autor correspondente Yusuke Ebihara da Universidade de Kyoto.

Quando a energia magnética do sol entra no campo magnético da Terra, ela se move no sentido horário no lado da noite do planeta e se canaliza em direção aos polos. Enquanto isso, as linhas do campo magnético da Terra vão do Hemisfério Sul para o Hemisfério Norte — ascendendo perto do equador e descendo perto dos polos. Essa orientação oposta entre o campo magnético e o fluxo de plasma leva à reversão na distribuição de carga entre as regiões.

“A força elétrica e a distribuição de carga são ambos resultados, e não causas, do movimento do plasma,” diz Ebihara. Essa visão reformula como os cientistas interpretam a atividade elétrica no ambiente espacial próximo à Terra.

Implicações Mais Amplas para a Ciência Planetária

A convecção de plasma — o fluxo em larga escala de partículas carregadas dentro da magnetosfera — impulsiona muitos fenômenos dinâmicos no espaço. Estudos recentes também sugerem que esse movimento influencia os cinturões de radiação da Terra, que são regiões preenchidas com partículas rápidas e de alta energia.

Ao esclarecer como o movimento do plasma molda os campos elétricos, essa pesquisa aprofunda a compreensão do comportamento do plasma espacial em grande escala. Ela também ilumina processos semelhantes que ocorrem ao redor de outros mundos magnetizados, incluindo Júpiter e Saturno, expandindo nossa compreensão de como os ambientes planetários evoluem em todo o sistema solar.