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O que causa misteriosos ecos de rádio com atraso prolongado na atmosfera da Terra?
Em 1927, o engenheiro civil e operador de rádio amador norueguês Jørgen Hals fez uma descoberta incomum: enquanto monitorava as transmissões de uma estação de rádio de ondas curtas em Eindhoven, Holanda, ele começou a ouvir ecos de rádio estranhos e “atrasados”, chegando aproximadamente três segundos após as transmissões originais, que às vezes acompanhavam os sinais da estação.
“De onde vem esse eco, não posso dizer no momento”, escreveu Hals sobre sua descoberta peculiar, acrescentando que só poderia “confirmar que realmente o ouvi”.
Quase um século depois da descoberta de Hals, a causa exacta deste fenómeno invulgar – conhecido hoje como ecos de longo atraso, ou LDEs – permanece desconhecida. A sua natureza desconcertante suscitou uma série de explicações potenciais, a maioria das quais se concentra numa variedade de fenómenos naturais inexplicáveis que ocorrem em Atmosfera da Terra. No entanto, também foram consideradas algumas possibilidades mais remotas, incluindo potenciais evidências de tecnologia extraterrestre.
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O que sabemos?
Uma descoberta curiosa
O enigma dos ecos muito atrasados deixou os cientistas perplexos desde a sua detecção inicial por Hals, que na altura relatou as suas estranhas descobertas ao físico norueguês Carl Størmer. Isto levou a uma investigação de Størmer com o físico Balthasar van der Pol, durante a qual a dupla conseguiu reproduzir o fenómeno, mas não teve sucesso na determinação da sua causa.
Desde essas primeiras observações, relatórios contínuos de ecos com muito atraso continuaram a ser registados. Em condições normais, os ecos de rádio ocorrem sempre que um sinal de rádio reflete ou “rebate” em um objeto, embora outras condições, como sinais viajando por um caminho atrasado, também possam causar a ocorrência de ecos.
Ecos com atraso prolongado, por outro lado, são geralmente caracterizados por sinais de rádio que retornam após mais de 2,7 segundos após sua transmissão original, embora a terminologia tenha sido por vezes aplicada de forma mais ampla.
A complicação das investigações sobre este tipo incomum de fenómenos de rádio ao longo dos anos tem sido a sua natureza imprevisível, juntamente com variações significativas relatadas no tempo e na natureza dos atrasos, o que tornou difícil para os investigadores identificarem uma única causa.
Possíveis explicações
Apesar dos desafios apresentados por esta classe única de mistérios espaciais, existem várias teorias que foram apresentadas ao longo dos anos sobre o que poderia causar ecos demorados.
Em meados da década de 1980, os pesquisadores RJ Vidmar e FW Crawford conduziu experimentos no Alasca que visava detectar ecos de longo atraso, baseados em pesquisas anteriores que publicaram envolvendo possíveis detecções em 1970. De acordo com suas descobertas na época, Vidmar e Crawford levantaram a hipótese de que os sinais de rádio poderiam ser capturados entre camadas ionizadas na atmosfera e “guiados” por longas distâncias.
Mais recentemente, o pesquisador da Universidade de Oslo, Sverre Holm, apresentou um conceito semelhante que ele chama eco canalizado magnetosfericamente (MDE), no qual as ondas de rádio podem ficar presas em regiões eletricamente carregadas da atmosfera superior da Terra e guiadas ao longo de linhas de campo magnético que se estendem até a magnetosfera. Sob certas condições, estes sinais podem chegar tão longe quanto o hemisfério oposto antes de serem “devolvidos” de volta à Terra, resultando no efeito de eco retardado.
De acordo com Holm, o MDE “é o mecanismo mais bem compreendido para ecos com atraso prolongado” de cinco explicações promissoras ele descreve, acrescentando que, com base no modelo MDE, esses ecos com atraso longo “podem ser previstos com uma precisão que parece de cerca de 5 ms usando um modelo simples para as linhas do campo magnético”.
Ainda assim, um problema que surge envolve os atrasos relativamente curtos associados a este mecanismo, que podem não ser necessariamente responsáveis pelos ecos muito mais longos e de vários segundos relatados em algumas observações históricas. Desde ondas de rádio viajam perto da velocidade da luzum sinal poderia, teoricamente, cobrir distâncias equivalentes à circunferência do planeta várias vezes em um único segundo. Embora isto não prove que os sinais realmente seguiram tais caminhos, implica que alguns dos casos relatados de ecos de longo atraso podem corresponder a dezenas de viagens ao redor do planeta.
Falando com a Space sobre casos históricos envolvendo ecos muito mais demorados, Holm foi claro ao expressar que a teoria MDE também tem suas limitações.
“Na minha opinião”, disse Holm à Space por e-mail, “os ecos dos dutos magnetosféricos não podem (explicar) esses LDEs históricos”.
Para ilustrar isso, Holm aponta duas diferenças principais. Primeiro, os ecos históricos foram detectados em aproximadamente 9,55 MHz, bem acima da faixa de frequência de 1 a 4 MHz normalmente associada aos MDEs. Além disso, os LDEs históricos exibiram atrasos que variam de 3 a 30 segundos, enquanto os MDEs geralmente produzem atrasos de apenas algumas centenas de milissegundos.
Por outro lado, “os MDES têm apenas algumas centenas de milissegundos”, explicou Holm, o que significa que não podem explicar todas as características das observações históricas anteriores de ecos de longo atraso.
Outras teorias que podem ser capazes de preencher algumas das lacunas no mistério do eco, há muito retardado, incluem a ideia de que a energia do rádio poderia ser acoplada a “modos” de ondas de plasma mais lentos enquanto viajava pela atmosfera superior da Terra, o que, de acordo com a revisão de Holm do trabalho anterior de Vidmar e Crawford, poderia criar atrasos muito mais longos do que a propagação de rádio normal permitiria.
Após este acoplamento proposto em um modo de onda de plasma, os sinais podem ser convertidos novamente em sinais eletromagnéticos comuns e devolvidos aos níveis mais baixos da atmosfera terrestre. Finalmente, uma linha de investigação semelhante analisou se nuvens de plasma originadas do sol também pode ser capaz de produzir o efeito de eco bem caracterizado.
O que permanece desconhecido?
Embora a investigação científica tenha identificado várias explicações promissoras para ecos de longa duração, a natureza misteriosa destes eventos também inspirou teorias mais especulativas ao longo das décadas, incluindo algumas envolvendo a procura de inteligência extraterrestre.
Esta dimensão única do mistério da LDE tem as suas raízes nas teorias do físico australiano Ronald Bracewell, que foi o primeiro a propor a ideia aquele interestelar autônomo sondas pode ser usado por uma civilização avançada como meio de estabelecer contato.
De acordo com Bracewell, os iniciadores de tal cenário de contacto hipotético podem optar por revelar a sua presença interceptando e retransmitindo sinais de rádio em vez de se envolverem em comunicação direta. Carl Sagan explorou um conceito semelhante em seu romance “Contato”em que as transmissões das Olimpíadas de 1936 – os primeiros sinais de transmissão a deixar a ionosfera da Terra – são interceptadas e retransmitidas de volta à Terra como uma mensagem codificada em dados originada do Sistema Vega.
No entanto, mais de uma década antes da publicação do famoso romance de Sagan, o escritor escocês Duncan Lunan atraiu a atenção internacional pelo seu artigo de 1973 na revista “Spaceflight”. descrevendo sua crença de que ele havia decodificado com sucesso uma mensagem de rádio enviada por uma sonda extraterrestre. De acordo com Lunan, a detecção inicial deste sinal alienígena “oculto” ocorreu décadas antes, em 1927, com a famosa descoberta de ecos demorados por Jørgen Hals.
A teoria de Lunan era essencialmente assim: uma civilização extraterrestre no sistema Epsilon Boötis havia implantado uma hipotética sonda de comunicações autônoma (conhecida como sonda Bracewell) para a Terra no passado distante, que estava orbitando confortavelmente em uma das regiões gravitacionalmente estáveis da Terra. Pontos de Lagrange por milhares de anos.
Usando as detecções de eco originais de longo atraso da pesquisa de Hals e Størmer décadas antes, Lunan colocou a sequência transmitida em um eixo vertical, enquanto colocava o tempo de atraso do eco gravado em um eixo horizontal, revelando o que ele acreditava ser uma vista da constelação de Boötes. como poderia ter parecido há 15.000 anos – bem na época em que a suposta sonda espacial teria sido enviada para a Terra.
Apesar da teoria imaginativa de Lunan, uma hipótese alternativa que propõe uma causa natural por trás dos ecos demorados foi posteriormente avançado por Anthony Lawtonque acabou ganhando um prêmio da Sociedade Interplanetária Britânica. Em 1976, Lunan retirou suas ideias em um artigo publicado no Journal of the Society of Electronic and Radio Technicians, embora eventualmente revisitasse uma versão da teoria na década de 1990.
O mistério continua
Embora poucos investigadores modernos considerem seriamente hipóteses extraterrestres para explicar ecos de longa duração, estes fenómenos obscuros permanecem intrigantes, mesmo quando a investigação em curso lança luz sobre as suas possíveis causas. Explicações como o modelo de eco canalizado magnetosfericamente de Sverre Holm oferecem mecanismos promissores que podem explicar pelo menos alguns desses sinais incomuns, embora questões importantes permaneçam sem resposta.
Por enquanto, os ecos muito atrasados servem como um lembrete dos desafios do estudo dos fenómenos electromagnéticos e de como mesmo aspectos aparentemente familiares do nosso mundo físico podem abrigar mistérios que resistem a explicações simples, mesmo depois de quase um século de investigação.
