Cidade do Cabo:
Uma tempestade geomagnética iluminado o céu noturno em partes dos EUA durante o primeiro fim de semana de outubro. Agência Espacial Nacional da África do Sul (Sansa) disse aos repórteres que a tempestade se originou de uma explosão solar “que irrompeu da mancha solar 3842 em 3 de outubro”. Afirmou que esta foi a explosão solar mais forte voltada para a Terra registada por Sansa nos últimos sete anos e que a erupção afetou brevemente as comunicações de rádio de alta frequência, “resultando num apagão total de rádio na região africana que durou até 20 minutos”. .
O que é uma tempestade geomagnética? A Conversation Africa perguntou a Amoré Nel de Sansa, que pesquisa geomagnetismopara explicar.
O que é uma tempestade geomagnética e quão comuns são?
Uma tempestade geomagnética é uma perturbação no campo magnético da Terra causada pela atividade solar. Há uma reação chamada fusão nuclear que ocorre continuamente nas profundezas do núcleo do Sol. Isso gera enormes quantidades de energia. Parte da energia é liberada como luz (luz solar), parte como radiação (explosões solares) e parte como partículas carregadas.
O Sol também emite continuamente um fluxo de partículas carregadas conhecidas como o vento solar. Ocasionalmente, o Sol libera explosões maiores de energia, chamadas ejeções de massa coronal. Ele envia nuvens dessas partículas carregadas, ou plasma, através do espaço. Gosto de explicar para as crianças assim: o Sol às vezes bebe um refrigerante rápido demais e depois arrota. Este “arroto” é a nuvem de plasma que então viaja pelo espaço. Essas emissões nem sempre nos atingem. Mas quando o fazem, colidem com o campo magnético da Terra, perturbam-no e levam a uma tempestade geomagnética.
O campo magnético da Terra é uma força invisível que envolve nosso planeta, agindo como um ímã gigante com pólos norte e sul. Ajuda a proteger-nos da radiação solar prejudicial, desviando as partículas carregadas do Sol.
A explosão solar de 3842 emitiu explosões X (radiação) e uma ejeção de massa coronal. As explosões X são radiação; eles viajam quase à velocidade da luz e chegam à Terra em poucos minutos. Foi isso que causou a breve interrupção nas comunicações mencionada por Sansa em 3 de outubro. Mas a ejeção de massa coronal demora muito mais para chegar até nós. Tínhamos previsto que isso aconteceria no fim de semana passado, mas na verdade só chegou até nós na manhã de 8 de outubro.
Tempestades geomagnéticas ocorrem com bastante frequência. Os menores acontecem várias vezes por ano. A gravidade de uma tempestade depende de quão forte foi o evento solar que a causou. Tempestades maiores e mais intensas são menos comuns, mas podem acontecer a cada poucos anos. Os eventos solares estão intimamente ligados ao ciclo solar de 11 anos do Sol, que tem períodos de alta e baixa atividade. Durante o pico do ciclo, denominado máximo solar, ocorrem mais manchas solares e erupções solares, aumentando a probabilidade de tempestades solares.
Estamos agora caminhando para o pico da Ciclo Solar 25que será em julho de 2025. Os máximos solares geralmente duram entre dois e três anos.
Essas tempestades são perigosas? Que danos eles podem causar?
As tempestades geomagnéticas normalmente não são prejudiciais diretamente aos seres humanos, mas podem representar riscos para a tecnologia e infraestrutura modernas. Um dos perigos mais notáveis são as redes elétricas. Tempestades fortes podem induzir correntes elétricas nas linhas de energia, sobrecarregando potencialmente os transformadores e causando apagões, como aconteceu em Quebec, Canadá, em 1989.
Os satélites no espaço também são vulneráveis. Uma forte tempestade pode danificar os componentes eletrônicos a bordo, interromper os sinais de comunicação e reduzir a vida útil dos próprios satélites.
Na aviação, as tempestades geomagnéticas podem perturbar as comunicações de rádio e os sinais de GPS, que são vitais para a navegação das aeronaves. Isto é especialmente importante para voos que passam perto das regiões polares, onde os efeitos das tempestades geomagnéticas são mais pronunciados. Os astronautas e as naves espaciais também estão em risco – a radiação extra pode ser perigosa para o equipamento e para a saúde humana.
Há alguma vantagem nesse fenômeno?
Auroras são um aspecto visualmente deslumbrante das tempestades geomagnéticas. Essas exibições coloridas no céu noturno ocorrem quando partículas carregadas do Sol são capturadas nas linhas do campo magnético da Terra e descem em direção aos pólos. Aqui eles interagem com a atmosfera da Terra, liberando energia que produz luzes cintilantes.
Auroras podem ser vistas tanto no pólo norte quanto no pólo sul, apropriadamente chamadas de luzes do norte e do sul. Se as tempestades forem suficientemente grandes, é possível vê-las em regiões muito mais distantes dos pólos. Isso aconteceu na África do Sul em 11 de maio de 2024.
O estudo de tempestades geomagnéticas fornece informações valiosas sobre o clima espacial. Ao compreender como a atividade do Sol afeta a Terra, os cientistas podem prever melhor as tempestades futuras e trabalhar para proteger as tecnologias nas quais confiamos. O estudo das tempestades geomagnéticas também contribui para a nossa compreensão do Sol e do espaço em geral.
O monitoramento das tempestades pode mitigar os riscos?
As tempestades geomagnéticas são monitoradas por meio de vários instrumentos na Terra e no espaço. Na Terra, os magnetômetros medem as mudanças no campo magnético, permitindo aos cientistas rastrear as perturbações à medida que elas acontecem. A Sansa opera uma densa rede de receptores do Sistema Global de Navegação por Satélite em África e estações magnetométricas em várias partes da África Austral, por esta razão. A agência também está actualmente a instalar uma estação magnetómetro na Etiópia. Isto melhorará a nossa capacidade de monitorar tempestades geomagnéticas.
No espaço, satélites equipados com sensores monitorizam a actividade do Sol e detectam erupções solares ou ejecções de massa coronal antes de atingirem a Terra. Esses dados alimentam modelos de previsão usados em centros meteorológicos espaciais em todo o mundo.
Assim que uma tempestade é detectada, agências como a Sansa emitem alertas e previsões. Estes avisos ajudam indústrias como as operadoras de redes elétricas, empresas de satélites e autoridades da aviação a prepararem-se para uma tempestade.
Por exemplo, as empresas de energia podem desligar temporariamente ou reconfigurar partes da rede para evitar sobrecarga durante uma tempestade. Os operadores de satélites podem colocar as suas naves espaciais em modos de operação mais seguros, como desligar componentes eletrónicos, e as companhias aéreas podem desviar os voos para longe de áreas de alto risco.
O monitoramento por si só não consegue prevenir todos os danos causados pelas tempestades geomagnéticas. Mas pode reduzir bastante os riscos. Graças aos sistemas de alerta precoce, podemos proteger infra-estruturas cruciais e minimizar o efeito que estas tempestades têm na nossa vida quotidiana.
(Autor: Amoré Elsje NelPesquisador Geomagnético Aplicado, Agência Espacial Nacional Sul-Africana)
(Declaração de divulgação: Amoré Elsje Nel trabalha para a Agência Espacial Nacional Sul-Africana. Ela recebe uma bolsa Thuthuka (TTK210406592410) da National Research Foundation)
Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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