Cientistas fazem descobertas inéditas sobre Eclipses

Equipes de estudantes de três universidades dos EUA conseguiram medir, pela primeira vez, o que cientistas há muito tempo previam: eclipses podem gerar ondas de gravidade na atmosfera da Terra. A assinatura destas ondas emergiu dos dados capturados durante o eclipse solar anular de 14 de outubro de 2023, como parte do Nationwide Eclipse Ballooning Project (NEBP) patrocinado pela NASA.

O NEBP envolveu equipes de alunos de ensino médio e universitários, que foram posicionadas ao longo do caminho do eclipse em vários estados dos EUA. Eles lançaram balões meteorológicos equipados com pacotes de instrumentos projetados para realizar estudos de engenharia ou experimentos de ciência atmosférica. Um agrupamento de equipes científicas localizado no Novo México coletou os dados que ligaram definitivamente o eclipse à formação de ondas de gravidade atmosférica, o que poderá levar a previsões meteorológicas mais precisas.

Ondas de Gravidade Atmosférica Geradas por Eclipse

Angela Des Jardins, diretora do Montana Space Grant Consortium, que lidera o NEBP, destacou a importância da descoberta. Segundo ela, compreender como a atmosfera reage em casos especiais, como os eclipses, ajuda a entender melhor a atmosfera, o que, por sua vez, auxilia na realização de previsões meteorológicas mais precisas e na compreensão das mudanças climáticas.

Equipes de balonismo anteriores também tentaram caçar ondas de gravidade atmosférica durante eclipses anteriores. Em 2019, uma equipe do NEBP estacionada no Chile coletou dados promissores, mas os lançamentos de balões a cada hora não forneceram detalhes suficientes. Tentativas de repetir o experimento em 2020 foram frustradas pelas restrições de viagem de COVID-19 na Argentina e por uma tempestade forte que impediu a coleta de dados no Chile.

Como as Equipes se Prepararam para o NEBP?

Os líderes do projeto levaram em consideração essas lições ao planejar 2023, programando lançamentos de balões a cada 15 minutos e pesando cuidadosamente as localizações com maior potencial de sucesso. O Novo México parecia especialmente promissor, segundo Jie Gong, pesquisador do NASA Climate and Radiation Lab no Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, e co-investigador da pesquisa sobre ondas de gravidade atmosférica. “A maioria das fontes de gravidade atmosférica são a convecção, sistemas meteorológicos e montanhas. Queríamos eliminar todas essas possíveis fontes.”

O projeto criou um “super site” no Novo México, na cidade de Moriarty, onde quatro equipes de ciência atmosférica estavam agrupadas: duas da Plymouth State University em Plymouth, New Hampshire, e uma de cada uma das universidades estaduais de Nova York (SUNY) Albany e SUNY Oswego. Os alunos começaram a lançar os balões às 10 da manhã do dia anterior ao eclipse.

Quais os Resultados Obtidos Pelos Estudantes?

Eric Kelsey, professor associado de pesquisa da Plymouth State e líder regional do NEBP no nordeste, destacou o esforço das equipes. “Eles trabalharam em turnos durante o dia e a noite, e então todos estavam no local para o eclipse.” Cada balão lançado pelas equipes de ciência carregava uma radiossonda, um pacote de instrumentos que mediam temperatura, localização, umidade, direção do vento e velocidade do vento a cada segundo da sua subida pela atmosfera.

As radiossondas transmitiram essa corrente de dados brutos para a equipe no solo. Os alunos subiram os dados para um servidor compartilhado, onde Gong e dois estudantes de pós-graduação passaram meses processando e analisando. A confirmação de que o eclipse gerou ondas de gravidade atmosférica nos céus acima do Novo México veio na primavera de 2024. “Nós juntamos todos os dados de acordo com o tempo e, quando plotamos essa série temporal, eu já podia ver as listras no sinal,” disse Gong. “Enviei um e-mail para todo mundo. Estávamos bastante empolgados.”

Impacto Educacional e Científico do Projeto

O programa ofereceu a muitos alunos sua primeira experiência na coleta de dados. Mas os benefícios vão além das habilidades técnicas e científicas. “Os alunos aprenderam muito ao praticar o lançamento de balões meteorológicos,” disse Kelsey. “Foi uma enorme curva de aprendizado. Eles tiveram que colaborar para descobrir toda a logística e solucionar problemas. É uma boa prática de habilidades de trabalho em equipe.”

Angela Des Jardins reiterou a importância do aspecto educacional do projeto. “Tudo isso é tecnicamente complicado. Enquanto o foco agora está no resultado científico, a parte mais importante é que foram os alunos que fizeram isso acontecer.”

O NEBP é financiado pelo programa de ativação da ciência da NASA, com contribuições do National Space Grant College e Fellowship Project e apoio do Balloon Program Office da NASA.

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