James Van Allen, pioneiro da era espacial, descobridor dos cinturões de radiação

 

 

James Alfred Van Allen (Mount Pleasant, 7 de setembro de 1914 – Iowa City, 9 de agosto de 2006), cientista e físico americano, foi um dos mais importantes pioneiros na exploração espacial.

 

Van Allen foi um dos pesquisadores mais influentes do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Iowa.

 

James Van Allen, um dos pioneiros da astronomia moderna e das ciências espaciais, que descobriu os cinturões de radiação que rodeiam a Terra, foi um dos cientistas que participaram das pesquisas da sonda “Galileo”, que chegou a Júpiter em 7 de dezembro de 1995.

 

Van Allen chamou a atenção do mundo no final de 1950, quando o primeiro satélite americano, Explorer I, confirmou a existência de cinturões de radiação ao redor do planeta, previstos por Allen anos antes.

 

Mais tarde os cinturões foram nomeados como Cinturões de Van Allen, em sua homenagem.

 

Em 1958 instalou os instrumentos levados ao espaço pelo satélite “Explorer 1”, e com os quais descobriu as zonas de intensa radiação que rodeiam a Terra e que posteriormente foram batizadas como “cinturões Van Allen”.

 

Essa descoberta ocorreu no momento mais intenso da corrida espacial, e pôs os EUA na vanguarda da pesquisa científica do cosmos.

 

A descoberta de Allen abriram um novo campo de pesquisa, atualmente conhecido como física magnetosférica e envolve mais de mil pesquisadores em mais de 20 países.

 

Na ocasião, a confirmação dos cinturões motivou ainda mais os Estados Unidos em sua corrida na exploração espacial com a União Soviética. De tão importante, foi capa da revista Time em sua edição de 4 de maio de 1959.

 

Mesmo após parar de lecionar em tempo integral em 1985, Van Allen continuou a monitorar dados científicos transmitidos por diversos satélites, além de trabalhar como cientista interdisciplinar para a nave Galileo, que alcançou Júpiter em 1995.

 

 

Na foto principal, James Van Allen posa no Museu Nacional de aeronáutica e Espaço, da Universidade de Yowa. Ao fundo modelos da sonda Pioneer H. Na segunda foto, feita em 31 de janeiro de 1950, um trio de pioneiros apresenta à imprensa uma réplica da sonda Explorer I e do estágio final após o lançamento.

 

Os cinturões

 

Cinturão de Van Allen são duas regiões no espaço, acima do equador terrestre, formadas basicamente por partículas altamente carregadas, aprisionadas pelo campo magnético da Terra.

 

 

O primeiro cinturão, e também o mais intenso, se estende entre de mil e cinco mil quilômetros, e sua intensidade máxima ocorre aproximadamente a três mil quilômetros. Consiste basicamente de prótons altamente energéticos que se originam pelo decaimento de nêutrons, produzidos quando raios cósmicos vindos do espaço exterior colidem com átomos e moléculas da atmosfera terrestre.

 

O segundo cinturão situa-se entre 15 mil e 25 mil quilômetros de altitude e contém partículas eletricamente carregadas, com origem na atmosférica ou trazidas pelo vento solar. As partículas mais energéticas deste cinturão são os elétrons, cuja energia atinge várias centenas de milhares de elétrons-volt, e de prótons, muito menos energéticos, porém de fluxo mais intenso.

 

De modo geral não existe uma limitação física entre os dois cinturões, que se fundem em altitudes variáveis. Durante os períodos de intensa atividade solar, grande parte das partículas eletricamente carregadas vindas do Sol conseguem romper a barreira formada pelos cinturões de radiação de Van Allen. Quando atingim a alta atmosfera produzem os fenômenos das auroras polares e das tempestades magnéticas.

 

Quando esses intensos cinturões de radiação foram descobertos, os cientistas ficaram apreensivos quanto às sérias ameaças que poderiam oferecer às viagens espaciais. Hoje em dia sabe-se que com proteção adequada, os astronautas podem passar rapidamente por essas regiões de radiação.

 

Até abandonar suas tarefas docentes, em 1985, Van Allen continuou estudando os dados gerados pela sonda “Pioneer 10” até o fim da vida útil da nave, em 2003.

 

Van Allen faleceu aos 91 anos, informou a Universidade de Iowa.

 

“Este é um dia triste para a ciência dos EUA e do mundo”, disse o governador do estado, Tom Vilsack, ao expressar suas condolências à família do cientista.

 

“James Van Allen foi um dos pesquisadores mais influentes da universidade em todos os tempos”, disse Michael Hogan, reitor da Universidade.

 

“Sua dedicação à ciência e ao descobrimento, assim como suas doutrinas e seu serviço público não têm paralelos”, acrescentou Tom Bogges, diretor do Departamento de Física e Astronomia da Universidade.

(Fonte: http://www.apolo11.com – Espaço – Tecnologias – 10 ago 2006)

(Fonte: http://noticias.terra.com.br/ciencia – NOTÍCIAS / CIÊNCIA / Por Agência EFE – 10 de agosto de 2006)

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Cientistas identificaram uma barreira quase impenetrável ao redor da Terra que impede que elétrons ultra-energéticos atinjam o planeta. Esse escudo fica no Cinturão de Van Allen, uma camada formada por partículas eletricamente carregadas mantidas no lugar pelo campo magnético terrestre.

 

Esse cinturão – formado por um cinturão interno (que fica entre 640 e 9,6 mil km acima da superfície terrestre) e outro externo (que fica entre 13,5 mil e 57 mil km) – foi descoberto em 1958. Sabe-se que eles são capazes de se expandir e de encolher e que se mantêm separados por alguma força.

 

Quando observações mostraram que elétrons muito energéticos mantinham-se sempre a uma certa distância da Terra, descobriu-se que a borda interna do cinturão mais externo de Van Allen funciona como uma fronteira que esses elétrons não conseguem penetrar em condições normais.

 

Os pesquisadores acreditam que a chamada plasmasfera, uma nuvem gigante de partículas carregadas que fica a cerca de mil km da superfície terrestre, estendendo-se até o cinturão mais externo de Van Allen, pode ser a responsável por esse escudo.

 

As partículas na borda externa da plasmasfera fazem com que as partículas do cinturão externo se dispersem e passem a se movimentar rapidamente ao redor do nosso planeta. Esse movimento é capaz de repelir os elétrons mais energéticos que tentam se mover na direção da Terra. Caso não fossem impedidos de chegar ao seu destino, esses elétrons poderiam ser prejudiciais.

 

“Essa barreira para elétrons ultrarápidos é uma característica notável dos cinturões”, disse Dan Baker, cientista da Universidade do Colorado em Boulder. “Conseguimos estudá-la pela primeira vez porque nunca tivemos medidas tão precisas desses elétrons de alta energia.”

A descoberta foi publicada na edição de 27 de novembro de 2014 da revista “Nature”.