O enormes explosões que atingiram o megafoguete Starship O objeto destruído pela SpaceX no ano passado também deixou um dos maiores “buracos” já descobertos na ionosfera, uma fina camada de ar na alta atmosfera. Um resultado de pesquisa mostrou que o buraco se estendeu por milhares de quilômetros e durou quase uma hora 1.

Yury Yasyukevich, coautor do estudo e físico atmosférico do Instituto de Física Solar-Terrestre de Irkutsk, na Rússia, diz que a magnitude da perturbação surpreendeu a sua equipa: “Isso significa que não entendemos os processos na atmosfera”. Ele acrescenta que tais fenômenos têm implicações futuras veículos autônomos podem ter que exijam navegação precisa por satélite. Os resultados foram divulgados no dia 26 de agostoCartas de Pesquisa Geofísicapublicado.

Gravar foguete

Em 18 de novembro do ano passado, a SpaceX lançou seu foguete Starship – o maior e mais poderoso foguete já construído – a partir de um local de lançamento em Boca Chica, Texas. O primeiro estágio da Starship foi projetado para retornar com segurança à superfície e ser reutilizado, mas explodiu logo após se separar do estágio superior, a cerca de 90 quilômetros (55 milhas) sobre o Golfo do México. Minutos depois, o mecanismo de autodestruição no estágio superior desencadeou uma segunda explosão a uma altitude de cerca de 150 quilômetros.

Yasyukevich e os seus colaboradores estavam curiosos sobre como tais explosões massivas podem afetar a ionosfera, uma camada da atmosfera que se estende de cerca de 50 a 1.000 quilómetros acima do nível do mar, onde a radiação do Sol pode retirar os eletrões de algumas moléculas do ar. O resultado é que uma pequena percentagem da massa da ionosfera é composta por electrões e iões carregados positivamente, enquanto o resto das moléculas de ar permanece neutra. A proporção exata de moléculas ionizadas para moléculas neutras varia dependendo de fatores como altitude e latitude.

Esta relação influencia a velocidade com que as ondas de rádio emitidas pelos satélites de navegação globais se propagam na ionosfera. Mudanças na proporção têm efeitos diferentes em diferentes frequências de rádio. Isto permite aos investigadores medir a taxa de ionização em tempo real, comparando as velocidades das ondas de rádio em duas frequências diferentes, explica Yasyukevich.

Esses dados têm sido usados ​​há décadas para mostrar como eventos como terremoto aos testes subterrâneos de armas nucleares afetam a ionosfera. Estas perturbações naturais e provocadas pelo homem podem neutralizar temporariamente os efeitos da radiação solar, recombinando electrões e iões em moléculas neutras.

Neutralização do ar

A equipe examinou dados publicamente disponíveis de mais de 2.500 estações terrestres na América do Norte e no Caribe que recebem sinais de navegação por satélite. Eles descobriram que as explosões da Starship produziram ondas de choque viajando mais rápido que a velocidade do som, transformando a ionosfera em uma atmosfera neutra – um “buraco” – por quase uma hora através de uma região que vai da Península de Yucatán, no México, ao sudeste dos Estados Unidos. A exaustão dos foguetes pode desencadear reações químicas que criam buracos temporários na ionosfera, mesmo na ausência de uma explosão, mas neste caso as próprias ondas de choque tiveram de longe o efeito maior, explica Yasyukevich.

“Fiquei impressionado com este estudo de caso”, diz Kosuke Heki, geofísico da Universidade de Hokkaido em Sapporo, Japão, que atuou como revisor aberto do artigo. No entanto, ele acredita que os efeitos químicos do grande incêndio foram a principal causa do buraco.

O buraco não era tão grande quanto aquele Erupção do vulcão em Tonga no início de 2022 causado, diz Heki, mas superou o causado pelo impacto histórico de meteorito perto de Chelyabinsk, Rússia, foi causado em 2013 – o maior em um século.

As perturbações ionosféricas podem afectar não só a navegação por satélite, mas também as comunicações Radioastronomia afetar. À medida que as frequências de lançamento aumentam, estes efeitos podem tornar-se um problema maior.