Cientistas argentinos usam partículas do espaço para "escanear" a atmosfera da Antártica

A Antártica é frequentemente associada ao gelo, ventos extremos e cientistas caminhando por entre a neve infinita. Mas outra chuva, muito mais estranha e invisível, cai sobre o continente branco: uma cascata constante de partículas vindas do espaço profundo.

Especialistas do CONICET, da Universidade de Buenos Aires e do Instituto Antártico Argentino demonstraram que um detector instalado na Base Marambio pode transformar partículas espaciais em informações essenciais sobre o comportamento da atmosfera antártica. O trabalho foi publicado na revista científica Earth and Space Science, da União Geofísica Americana.

O instrumento chama-se Neurus. E embora à primeira vista pareça apenas um tanque de água ultrapura perdido no meio da Antártica, trata-se, na verdade, de um instrumento que funciona como um olho capaz de detectar partículas provenientes de galáxias muito distantes.

Uma chuva invisível cai na Terra o tempo todo

Os raios cósmicos são partículas subatômicas que viajam pelo universo a velocidades próximas à da luz. A maioria são prótons e núcleos atômicos ejetados por fenômenos cósmicos extremamente energéticos, como explosões de supernovas ou buracos negros ativos.

Quando essas partículas colidem com a atmosfera da Terra, elas se fragmentam e produzem uma cascata de partículas secundárias que continuam sua jornada em direção à superfície. É aí que o Neurus entra em ação.

O detector aproveita um fenômeno físico quase cinematográfico: quando uma partícula viaja pela água mais rápido do que a luz, ela consegue atravessar esse meio e surge um clarão azul, chamado radiação Cherenkov.

É semelhante ao que acontece quando um avião rompe a barreira do som e gera uma onda de choque. Só que, neste caso, a "explosão" ocorre com luz.

Cada vez que uma dessas partículas atravessa o tanque de água ultrapura, o Neurus registra esse pequeno clarão azulado. E isso acontece com muito mais frequência do que se imagina: o sistema detecta cerca de 600.000 partículas por hora.

A descoberta: usar raios cósmicos para estudar o clima

A ideia original por trás do projeto era estudar fenômenos espaciais. Mas os pesquisadores descobriram algo mais.

Eles descobriram que o número de partículas que chegam ao detector varia dependendo do comportamento da atmosfera, especialmente na baixa estratosfera, a cerca de 15 quilômetros de altitude.

“Observamos uma forte correlação entre os níveis de raios cósmicos e a pressão atmosférica”, explicou Sergio Dasso, pesquisador do CONICET no Instituto de Astronomia e Física Espacial (IAFE) e um dos autores do estudo.

Assim, simplesmente contando quantas partículas aparecem no detector, os cientistas podem estimar como a atmosfera está mudando lá em cima sem precisar lançar balões meteorológicos constantemente ou implantar sistemas muito mais caros.

A Antártica torna esse avanço ainda mais importante. A região desempenha um papel central na circulação atmosférica global e no equilíbrio climático do planeta. O que acontece no continente branco tem um impacto que vai muito além do seu gelo.

Tecnologia argentina em um dos ambientes mais extremos do planeta

O projeto Neurus exigiu mais de 15 anos de desenvolvimento e diversas expedições à Antártica. O detector foi construído inteiramente nos laboratórios do IAFE e, em seguida, instalado na Base Antártica Conjunta de Marambio, com apoio logístico do Instituto Antártico Argentino.

Atualmente, além de Marambio, existe um segundo nó operacional na Base de San Martín. Os dois observatórios estão separados por aproximadamente 700 quilômetros e permitem comparações de como a radiação cósmica varia em diferentes pontos da Península Antártica.

O sistema também opera com extrema precisão: cada partícula é registrada com uma resolução temporal de apenas 10 nanossegundos, graças à sincronização por GPS e a componentes eletrônicos altamente complexos.

Para Noelia Santos, autora principal do estudo, o desenvolvimento abre uma perspectiva completamente nova: usar raios cósmicos como sensores ambientais de precisão para estudar componentes chave do clima. E há outro detalhe impressionante: atualmente, nenhum outro observatório desse tipo opera em solo antártico.

Referência da notícia

Cosmic ray counting variability from water‐Cherenkov detectors as a proxy of stratospheric conditions in Antarctica. 14 de novembro, 2025. Santos, et al.