Estudo de eventos climáticos espaciais extremos

Aglomerado com duas ejeções de massa coronal consecutivas em 9 (esquerda) e 10 (direita) de setembro de 2017 com velocidades de 1148 e 3703 km / s, respectivamente. O evento ocorreu durante a fase de declínio do ciclo solar n24 de 11 anos e obrigou a tripulação a bordo da Estação Espacial Internacional a se deslocar para o abrigo da estação para se proteger da forte radiação emitida pela maior explosão solar observada nos últimos 12 anos. CRÉDITO SDO / AIA + SOHO / LASCO COR1 + COR2

As ejeções de massa coronal estão entre os fenômenos eruptivos mais energéticos em nosso sistema solar e a principal fonte dos principais eventos climáticos espaciais.

Cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia Skolkovo (Skoltech), juntamente com colegas da Universidade Karl-Franzens de Graz e do Observatório Kanzelhöhe (Áustria), Laboratório de Propulsão a Jato do Instituto de Tecnologia da Califórnia (EUA), Helioresearch (EUA) e Pesquisa Espacial O Instituto da Academia Russa de Ciências (Rússia) desenvolveu um método para estudar Ejeções de Massa Coronal rápidas, ejeções poderosas de matéria magnetizada da atmosfera externa do Sol. Os resultados podem ajudar a entender e prever melhor os eventos climáticos espaciais mais extremos e seu potencial para causar fortes tempestades geomagnéticas que afetam diretamente a operação dos sistemas de engenharia no espaço e na Terra. Os resultados do estudo são publicados no Astrophysical Journal.

As ejeções de massa coronal estão entre os fenômenos eruptivos mais energéticos em nosso sistema solar e a principal fonte dos principais eventos climáticos espaciais. Enormes nuvens de plasma e fluxo magnético são ejetadas da atmosfera do Sol para o espaço circundante com velocidades que variam de 100 a 3500 km / s. Essas gigantescas nuvens de plasma solar e as poderosas ondas de choque que as acompanham podem atingir nosso planeta em menos de um dia, causando severas tempestades geomagnéticas que representam riscos aos astronautas e à tecnologia no espaço e na Terra.

Um dos eventos mais fortes do Clima Espacial ocorreu em 1859, quando a tempestade geomagnética induzida colapsou todo o sistema telegráfico na América do Norte e na Europa, o principal meio de comunicação para negócios e contatos pessoais naquela época. Se tal evento ocorrer hoje, os dispositivos modernos não estarão protegidos de forma alguma. Podemos nos encontrar sem eletricidade, televisão, Internet, comunicações de rádio que levariam a efeitos significativos e em cascata em muitas áreas de nossa vida.

Apenas alguns anos atrás, em julho de 2012, uma explosão de energia comparável ao evento do século 19 ocorreu no Sol, mas tivemos sorte porque essas explosões não atingiram a Terra. De acordo com alguns especialistas, os danos de um evento tão extremo podem custar vários trilhões de dólares e a restauração da infraestrutura e da economia pode levar até 10 anos. Assim, a compreensão e a previsão dos eventos extremos mais perigosos são de importância primordial para a proteção da sociedade e da tecnologia contra os perigos globais do Clima Espacial.

A pesquisa atual resultou de um trabalho anterior do Dr. Alexander Ruzmaikin, um ex-Ph.D. aluno do Acadêmico Yakov Zeldovich e da Dra. Joan Feynman, que fez importantes contribuições para o estudo das relações Sol-Terra, o vento solar e seu impacto na magnetosfera terrestre, e que é a irmã mais nova do ganhador do Prêmio Nobel Richard Feynman. No estudo atual, foi mostrado que as tempestades geomagnéticas mais fortes e intensas são impulsionadas por Ejeções de Massa Coronal rápidas interagindo no espaço interplanetário com outra Ejeção de Massa Coronal.

Essas interações interplanetárias entre ejeções de massa coronal ocorrem em particular quando são lançadas em sequência, uma após a outra, a partir da mesma região ativa. Este tipo de ejeção pode ser caracterizado usando o conceito de aglomerados que também gera uma aceleração de partículas aumentada em comparação com a nuvem de plasma isolada. Em geral, a detecção de clusters tem importantes aplicações em muitos outros eventos geofísicos extremos, como inundações e grandes terremotos, bem como em áreas interdisciplinares (hidrologia, telecomunicações, finanças e estudos ambientais).

“Compreender as características de erupções solares extremas e eventos climáticos espaciais extremos pode nos ajudar a entender melhor a dinâmica e variabilidade do Sol, bem como os mecanismos físicos por trás desses eventos”, disse um cientista pesquisador do Centro Espacial Skoltech e o primeiro autor de o estudo, Dra. Jenny Marcela Rodríguez Gómez.

Agora estamos no início de um novo ciclo de 11 anos de atividade solar, que, de acordo com as previsões, não será muito forte. “No entanto, isso não significa que eventos extremos não possam acontecer”, diz a professora Astrid Veronig, co-autora do estudo e diretora do Observatório Kanzelhöhe da Universidade de Graz.

Historicamente, eventos climáticos espaciais extremos ocorreram durante ciclos não tão fortes ou durante a fase descendente de um ciclo. No pico do ciclo solar, grandes quantidades de energia são liberadas na forma de numerosas erupções solares e ejeções de massa coronal. enquanto que durante a fase descendente de um ciclo, a energia se acumula e pode ser liberada em eventos únicos, mas muito poderosos. “Portanto, nossa sociedade tecnológica moderna precisa levar isso a sério, estudar eventos climáticos espaciais extremos e também compreender todas as sutilezas das interações entre o Sol e a Terra. E quaisquer que sejam as tempestades, desejamos a todos um bom tempo no espaço”, diz Tatiana Podladchikova, professora assistente do Centro Espacial Skoltech, co-autora da pesquisa.


Publicado em 17/08/2020 04h50

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