• Erupções Solares

Com que frequência as fortes tempestades solares atingem a Terra?

• 2024

De vez em quando, o Sol fica irritado.

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Enormes tempestades surgem de sua superfície, algumas (chamadas erupções solares ) disparando radiação intensa em todo o espectro eletromagnético, alguns (chamados ejeções de massa coronal ) explodindo bilhões de toneladas de partículas subatômicas que se espalham pelo sistema solar a velocidades incríveis. Se essas tempestades atingirem a Terra, elas podem causar estragos. Na melhor das hipóteses, pode haver interferência de rádio menor e, talvez, a glória de uma aurora.

Na pior das hipóteses, eles podem destruir satélites em órbita e causar apagões generalizados que podem levar meses, até anos, para se recuperar de . Isso exige um evento extraordinariamente poderoso, e não experimentamos nenhuma dessas megastorms desde o início da era eletrônica na Terra. Mas se um acontecesse agora, e a Terra enfrentasse todo o seu peso, os danos que causou poderiam ser globais e catastróficos.

De vez em quando, o Sol fica irritado. Mas Como as frequentemente?

Como você pode ver, esta não é uma questão acadêmica. A economia disso é importante. A limpeza após um grande evento pode custar muitos trilhões de dólares e, embora mitigar esse desastre com antecedência custasse menos, ainda é extremamente caro. Se essas tempestades ocorrem muito raramente, os governos deveriam gastar alguma fração de seu PIB como profilaxia?

O problema são as estatísticas de pequeno número. O Sol mostra pequenas tempestades com bastante frequência, mas quanto maiores, mais raras são. Além disso, a melhor forma de medir a força dessas tempestades remonta a 1957.

Danos causados ​​a um transformador em Quebec durante a tempestade solar de 1989. Crédito: NASA

Para obter um melhor controle dos números , uma equipe de cientistas procurou encontrar uma maneira melhor de medir a força dessas tempestades. Usando métodos estatísticos, eles foram capazes de estender os registros até 1868, e o que eles descobriram me surpreendeu: tempestades grandes o suficiente para interromper os serviços e causar apagões (como o apagão de Quebec em 1989 ) têm 28% de chance de atingir anualmente (eles encontraram 42 desses eventos em 150 anos), e tempestades extraordinárias têm 4% de chance de atingir por ano (6 em ​​150 anos).

Eu admito, isso foi muito mais alto do que eu esperava. Mas até há relativamente pouco tempo essas tempestades teriam sido ruins, mas não necessariamente catastróficas. Agora, com tanto de nossa civilização dependente de eletrônicos que podem ser destruídos por tempestades como essas, isso é um pouco mais preocupante.

O método que eles usaram é interessante. Normalmente, há uma medição chamada o índice de Disturbance Storm Time , que mede o campo magnético da Terra próximo ao equador. É bastante confiável para indicar quando uma grande tempestade atinge e interage com nosso campo geomagnético, mas só remonta a 1957.

O campo magnético do Sol varia, ficando mais forte e mais fraco, ao longo de um ciclo de 11 anos, então o índice DST volta apenas 5 ciclos.

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Uma sequência de raios-X mostrando o Sol de 2008 a 2014, feita pela espaçonave Hinode. A atividade magnética solar atingiu o pico em 2014, mas as tempestades solares ainda são comuns após o pico. Crédito: JAXA / NASA / CfA

Outra medida, chamada o índice aa , usa estações de medição magnética em lados opostos da Terra, medindo o campo magnético de uma maneira diferente. Remonta a 1868 - cobrindo 14 ciclos solares - mas as medições são feitas de uma forma que é difícil reuni-las e usá-las para prever tempestades solares. O que os cientistas neste novo trabalho fizeram foi olhar para as médias anuais dessas medições e foram capazes de mostrar estaticamente que esses máximos correspondiam bem ao índice DST quando as tempestades chegavam. Eles poderiam então usar o índice aa para extrapolar o que o índice DST gostaria parecia de 1868 a 1957, antes de estar realmente disponível. A partir daí, eles puderam ver como as tempestades pareciam no passado.

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Esperto. Além disso, havia alguma ciência pura que eles podiam fazer com isso também. Em 1859, o que talvez tenha sido a tempestade solar mais massiva já registrada atingiu a Terra. Chamado o evento Carrington , segundo um astrônomo que o estudou, se algo tão poderoso acontecesse hoje, os resultados seriam totalmente catastróficos. Eles se perguntaram se este evento era realmente único (por exemplo, precisando de circunstâncias especiais no Sol ou no campo da Terra para ocorrer), ou se simplesmente aconteceu de ser uma tempestade extremamente forte com circunstâncias normais levando a ela, a cauda de uma distribuição normal de intensidades de tempestade.

Uma enorme erupção solar irrompeu no Sol em outubro de 2003, vista aqui em raios-X. Também foi acompanhado por uma poderosa ejeção de massa coronal. Tempestades solares como essas são um perigo para nossa rede elétrica e para os satélites em órbita. Crédito: NASA / SOHO

Eles descobriram, extrapolando suas estatísticas, que a tempestade de 1859 estava, na verdade, apenas no limite superior da faixa normal, e não um acaso estranho. Isso não é reconfortante, para ser honesto. Pior ainda, em 2012, o Sol lançou outra tempestade epicamente enorme, mas foi apontada em uma direção diferente, por isso, felizmente, não atingiu a Terra. Portanto, embora os eventos de Carrington que nos impactam sejam raros, estatisticamente falando, eles parecem acontecer em uma escala de tempo de cerca de uma vez por século.

É por isso que chamei a atenção séria para ser dada a esses eventos. Existem coisas que podemos fazer para mitigar os danos e, de qualquer forma, muitas fazem sentido. Mas o custo é enorme, e fazer os políticos enxergarem além de seus narizes (ou, mais realisticamente, o ciclo eleitoral) quando se trata de orçamentos é quase impossível.

Estou feliz que esse novo trabalho foi feito. Precisamos entender essas tempestades muito melhor, incluindo a frequência com que ocorrem. As maiores tempestades tendem a ocorrer por volta da época em que o Sol atinge o pico de seu ciclo magnético e por alguns anos depois. No momento, o Sol está em seu mínimo magnético (e assim está há vários anos, estranhamente), mas o próximo pico está chegando. As chances são boas nós não vai pegue uma grande tempestade então ... mas a chance não é 0.