Encontrado anel de antimatéria ao redor da Terra

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(O cinturão de Van Allen interno é um verdadeiro posto de combustível de antimatéria para os foguetes do futuro.[Imagem: Pamela Project])

Foguetes do futuro

A Terra possui ao seu redor um anel de antiprótons, confinados pelas linhas do campo magnético do nosso planeta.

Essa antimatéria, que pode persistir por períodos que vão desde alguns minutos até horas, antes de se aniquilar com a matéria normal na atmosfera, poderia ser usada para abastecer os foguetes ultra-eficientes do futuro.

A Terra é constantemente bombardeada por raios cósmicos vindo do espaço que, ao chegar, criam uma chuva de novas partículas conforme eles colidem com as partículas de matéria ao se aproximar do planeta.

E essa chuva de partículas contém antipartículas.

Muitas delas ficam presas dentro dos cinturões de radiação de Van Allen, duas zonas com formato de grossos anéis ao redor do planeta, onde as partículas carregadas espiralam ao redor das linhas do campo magnético da Terra.

Pósitrons e antiprótons

Satélites artificiais já haviam detectado pósitrons - os equivalentes de antimatéria dos elétrons - no cinturão de radiação.

Agora, uma sonda detectou antiprótons, que têm uma massa 2.000 vezes maior do que os pósitrons.

Partículas mais pesadas tomam rotas mais abertas quando espiralam em torno das linhas magnéticas do planeta - linhas mais fracas do campo magnético também geram espirais mais largas.

Assim, os antiprótons relativamente pesados, ao viajar ao redor das fracas linhas magnéticas do cinturão externo de radiação, devem seguir loops tão grandes que são rapidamente puxados para a atmosfera, onde se aniquilam com a matéria normal.

Mas se acreditava que o cinturão interno teria campos fortes o suficiente para capturar os antiprótons - e, na verdade, foi justamente aí que eles agora foram encontrados.

Bilhões de partículas de antimatéria

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(O detector Pamela está a bordo de um satélite russo de observações, em uma órbita entre 350 e 600 km de altitude. [Imagem: Pamela Project])

Piergiorgio Picozza e seus colegas da Universidade de Roma, na Itália, detectaram a antiprótons usando o PAMELA, um detector de raios cósmicos italiano que está no espaço, a bordo de um satélite russo de observação da Terra.

A sonda voa através do cinturão interno de radiação da Terra, em uma posição diretamente acima do Atlântico Sul.

Entre julho de 2006 e dezembro de 2008, o PAMELA detectou 28 antiprótons presos em órbitas espirais em torno das linhas do campo magnético que brotam do pólo sul da Terra.

Se parece pouco, é importante lembrar que o PAMELA captura amostras em uma parte quase desprezível do cinturão interno de radiação - o equivalente à área de seus sensores. Extrapolando os resultados para toda a área ao redor da Terra, os cientistas calculam que há um bocado de antimatéria girando continuamente ao nosso redor.

"Estamos falando de bilhões de partículas", afirmou Francesco Cafagna, da Universidade de Bari, na Itália.

Essa armadilha de antimatéria natural não é muito diferente das armadilhas de antimatéria que os físicos estão construindo nos laboratórios aqui embaixo.

Foguetes de antimatéria

Alessandro Bruno, outro membro da equipe, afirma que essa antimatéria presa nos cinturões de radiação da Terra poderá ser útil no futuro para abastecer naves espaciais.

Os foguetes poderiam ser alimentados pela reação entre matéria e antimatéria, uma reação que produz energia de forma muito mais eficiente do que a própria fusão nuclear que ocorre no núcleo das estrelas.

"Esta é a fonte mais abundante de antiprótons nas proximidades da Terra", diz Bruno. "Quem sabe, um dia uma nave espacial poderia ser lançada e, em seguida, reabastecer no cinturão de radiação interno, antes de viajar para mais longe."

E há vários postos de combustível de antimatéria pelo Sistema Solar: os anéis de radiação de todos os planetas contêm antiprótons.

Especialmente em planetas gigantes, como Saturno e Júpiter, deve haver um estoque de antimatéria milhões ou até bilhões de vezes maior do que o da Terra, o que alimenta as esperanças de viagens bem mais distantes.

Bibliografia:
The discovery of geomagnetically trapped cosmic-ray antiprotons
O. Adriani et al.
The Astrophysical Journal Letters
2011 Julho 27
Vol.: 737 2 L29
DOI: 10.1088/2041-8205/737/2/l29
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