Você sabia que a Terra tem uma cauda?
Se você é do tipo de pessoa que acompanha notícias de ciência, provavelmente sabe que, recentemente, houve muita discussão sobre caudas — graças ao nosso mais novo visitante interestelar, o cometa 3I/ATLAS. Durante sua breve passagem pelo Sistema Solar, o cometa desenvolveu uma cauda e uma rara (mas perfeitamente normal) anti-cauda.
Mas os cometas não são os únicos objetos que desenvolvem caudas. Como destacou recentemente o pessoal do EarthSky, o planeta Mercúrio também possui uma cauda. Isso nos fez pensar: será que as pessoas também têm dúvidas sobre a Terra ter uma cauda?
A resposta curta é sim — e ela se estende por pelo menos 2 milhões de quilômetros pelo espaço, atrás do nosso planeta.
Vamos começar pelo mais simples. Mercúrio tem uma atmosfera extremamente fina, mas ela contém pequenas quantidades de sódio, que podem ser deslocadas pela proximidade intensa do Sol.
“A luz solar dispersa dá ao sódio um brilho laranja intenso. Esse processo de dispersão também exerce uma força sobre os átomos de sódio — essa ‘pressão de radiação’ é forte o suficiente, em certas épocas do ano de Mercúrio, para remover parte da atmosfera e gerar uma longa cauda brilhante”, explica a NASA. “Alguém parado no lado noturno de Mercúrio, na época certa do ano, veria um brilho alaranjado tênue, semelhante ao céu de uma cidade iluminada por lâmpadas de sódio!”
Isso posto sobre Mercúrio, vamos agora à cauda da Terra.
Essa é um pouco menos óbvia do que a cauda de sódio, mas ainda assim está lá, seguindo atrás de nós no lado noturno do planeta.
Todo objeto macroscópico — desde ímãs de verdade até animais bizarros da Antártida que podem viver por 11.000 anos — é um pouco magnético graças ao spin de seus elétrons, que gera momentos de dipolo magnético, como minúsculos ímãs.
Na maioria dos materiais, esses spins não ficam alinhados e acabam se cancelando, resultando em pouca ou nenhuma magnetização líquida. Mas, em materiais magnéticos, eles podem se alinhar na mesma direção, e o resultado é um ímã, com campo magnético e polos norte e sul.
A Terra possui seu próprio campo magnético, alimentado por processos geodinâmicos no núcleo externo e pelo movimento do ferro e níquel derretidos.
“A região permeada pelo campo magnético da Terra, chamada magnetosfera, controla o comportamento das partículas eletricamente carregadas no espaço próximo ao planeta e o protege do vento solar”, explica a NASA, acrescentando que a magnetosfera aprisiona plasma — um gás eletrificado.
A magnetosfera terrestre aprisiona gás eletrificado — chamado plasma — e é isso que forma a cauda da Terra, à medida que parte desse plasma flui em direção ao Sol.
“Acredita-se que a estrutura da cauda seja um fluxo de retorno de plasma que ocorre quando o vento solar — um fluxo contínuo de plasma ejetado da superfície solar — atinge a magnetosfera e distorce sua forma. Por exemplo, uma gota de chuva em queda começa aproximadamente esférica. À medida que ela cai e ganha velocidade, a resistência do ar faz com que a gota mude de forma, pois a água é arrastada da parte inferior (a ‘cabeça’) para a parte superior (a ‘cauda’). A tensão superficial impede que a maior parte da água simplesmente se disperse pela cauda, forçando-a a circular dentro da gota e retornar à cabeça”, explica a NASA.
“O vento solar distorce a magnetosfera da Terra de maneira semelhante, comprimindo-a no lado diurno — como a cabeça de uma gota de chuva. A região é esticada no lado noturno, como a cauda da gota, formando um formato semelhante a uma lágrima.”
A cauda da Terra é conhecida como magnetocauda (magnetotail). Embora seja geralmente uma estrutura permanente, ela está sujeita aos caprichos do vento solar. Em abril de 2023, por exemplo, uma ejeção de massa coronal (CME) particularmente forte arrancou a cauda da Terra, substituindo-a por asas de Alfvén.
“A Terra normalmente se move no vento solar magnetizado com velocidades super-Alfvênicas, gerando um choque de proa, uma magnetocola (magnetosheath) e uma magnetosfera semelhante a uma biruta, com uma cauda”, explica um artigo sobre o efeito dessa CME na Terra.
“Ocasionalmente — e especialmente nos fortes campos magnéticos das ejeções de massa coronal do Sol — a velocidade de Alfvén excede a velocidade do vento solar (condição sub-Alfvênica). Simulações MHD mostram que, durante períodos prolongados (mais de 1 hora) de vento solar sub-Alfvênico, a magnetosfera da Terra se transforma em asas de Alfvén.”
Embora haja variação no tamanho e na forma da magnetosfera, acredita-se que o vento solar possa estender nossa magnetocauda a possivelmente 1.000 vezes o raio da Terra. Ainda assim, é extremamente difícil saber exatamente até onde ela chega.
“Embora a cauda da Terra tenha sido explorada por diversas espaçonaves nas últimas décadas, muitos mistérios permanecem”, explica a Agência Espacial Europeia (ESA). “Isso ocorre principalmente porque a magnetocauda é imensa — ela se estende por pelo menos dois milhões de quilômetros no lado noturno da Terra. Uma única espaçonave não tem a menor chance de desvendar os segredos dessa região colossal.”
