Como o clima espacial nos afeta: uma análise de algumas das piores tempestades solares da história

Na semana passada, o sol produziu a mais forte erupção solar do ano até agora, uma explosão de radiação e luz que causou breves apagões de rádio no lado iluminado da Terra.

Apesar de sua magnitude impressionante — a erupção foi de classe X, o tipo mais severo de erupção solar — ela passou despercebida para aqueles em terra que não estavam familiarizados com as notícias espaciais.

Mas tempestades geomagnéticas e tipos mais sérios de clima espacial, que podem ocorrer após erupções solares, têm a capacidade de desligar redes elétricas, interromper rotas de aeronaves, comunicações globais e GPS, além de danificar satélites e espaçonaves.

Isso não só aconteceu conosco antes, mas pode acontecer novamente.

Em 1º de setembro de 1859, os astrônomos amadores Richard Carrington e Richard Hodgson testemunharam um enorme clarão de luz na superfície do Sol enquanto observavam um aglomerado de manchas solares.

Em um dia, uma tempestade geomagnética atingiu a Terra, provocando deslumbrantes séries de auroras boreais e destruindo sistemas telegráficos na Europa e na América do Norte.

Operadores de telégrafo em toda a Europa e América do Norte viram seus sistemas sobrecarregados e os sinais inoperantes, com alguns fios superaquecendo tanto que causaram incêndios. Outros trabalhadores desconectaram as baterias apenas para descobrir que os sistemas de telégrafo continuavam zumbindo, sobrecarregados pelo sol.

Um superintendente de Boston, Massachusetts, cujas observações foram registradas em um artigo de 1860 no American Journal of Science, relatou que um fio telegráfico entre Boston e Fall River "não tinha nenhuma bateria conectada a ele no sábado, e ainda assim havia corrente elétrica nele durante todo o dia".

Então o que aconteceu?

Como funciona o clima espacial

Hoje, especialistas acreditam que a tempestade geomagnética de 1859, agora conhecida como Evento Carrington, foi causada por pelo menos uma, ou possivelmente duas, ejeções de massa coronal (EMC).

Essas são imensas erupções de material solar que geralmente ocorrem após uma erupção solar.

Como o equador solar gira mais rápido que seus polos, seus campos magnéticos podem se entrelaçar. Quando a tensão se torna muito forte, esses campos magnéticos podem se romper, liberando uma explosão de energia ou material solar no espaço. Uma erupção solar emite radiação que interage com a nossa atmosfera superior, impactando os sinais de rádio, sem realmente nos afetar em terra.

Mas uma CME é uma erupção massiva de partículas carregadas e plasma, às vezes com milhões de quilômetros de largura, que pode viajar até milhares de quilômetros por segundo com os ventos solares. Quando seu campo magnético se choca com o da Terra, pode desencadear tempestades geomagnéticas que interrompem infraestruturas críticas. Em 1859, isso se referia às operações de telégrafo, mas hoje, são as redes elétricas, os satélites e os sistemas de navegação globais.

Como a aurora boreal é causada por partículas carregadas que interagem com nosso campo magnético nos polos, uma CME também pode causar exibições dramáticas de aurora boreal, como as vistas durante tempestades geomagnéticas em outubro e maio de 2024.

Embora possam ocorrer independentemente umas das outras, erupções solares mais fortes são frequentemente acompanhadas por CMEs, de acordo com Robyn Fiori, cientista pesquisadora do grupo de clima espacial do Serviço Canadense de Informações sobre Perigos do Ministério de Recursos Naturais do Canadá.

"Existem muitos sistemas críticos diferentes que podem ser impactados pelo clima espacial. Então, é uma boa ideia monitorar o que está acontecendo", disse ela.

Tempestade solar do Canadá de 1989

O último grande evento solar a ter um impacto notável em uma rede elétrica foi em 2003, disse Fiori, quando uma série de tempestades geomagnéticas conhecidas como "tempestades de Halloween" redirecionaram aeronaves, afetaram sistemas de GPS usados ​​para perfuração em águas profundas, levaram astronautas na Estação Espacial Internacional a se abrigarem da radiação em uma parte específica da estação, danificaram um satélite japonês irreparavelmente e provocaram uma queda de energia em Malmö, na Suécia.

Este evento incluiu uma explosão tão grande que sobrecarregou os detectores de raios X de vários satélites. Mais tarde, segundo a Agência Espacial Europeia , foi estimada como uma explosão de X28, tornando-a a mais poderosa da história observacional registrada.

A maior tempestade solar da história do Canadá ocorreu em março de 1989, quando uma EMC atingiu o campo magnético da Terra, enviando correntes elétricas que fluíam através das rochas do Escudo Canadense até as linhas de transmissão da Hydro-Quebec. O apagão resultante em toda a província deixou milhões de moradores na escuridão e no frio por nove horas.

"Esse é o evento mais forte que já tivemos nesta era tecnológica", disse Fiori, "e é realmente o que usamos como referência para garantir que os sistemas sejam seguros".

Outras tempestades solares notáveis ​​incluem uma em 1909, que interrompeu as linhas telegráficas nos EUA, e uma em 1967 , que bloqueou os sistemas de radar que operavam no Alasca, Groenlândia e Reino Unido em meio a crescentes tensões entre a OTAN e a União Soviética, gerando brevemente preocupações sobre um ataque soviético.

Já se passaram mais de duas décadas desde que uma tempestade solar causou flutuações significativas de energia e interrupções nas comunicações, mas em um mundo cada vez mais tecnológico, é algo que os meteorologistas espaciais estão observando para ficar um passo à frente da próxima tempestade solar.

Pelo próximo ano ou algo assim, as erupções solares e a atividade solar serão maiores que o normal, pois estamos dentro do período de máximo solar, o pico do ciclo de 11 anos do sol.

"Temos muitas tecnologias diferentes que são sensíveis ao clima espacial. Desde 1989, por exemplo, nos tornamos muito mais dependentes de GNSS ou GPS para navegação. E isso pode ser impactado pelo clima espacial", disse Fiori.

Ela acrescentou que o Canadá, devido à sua proximidade com o polo magnético norte, é mais vulnerável ao clima espacial.

"Mas isso também significa que estamos no melhor lugar para observá-lo e assim podermos fazer previsões precisas."