A maior tempestade geomagnética da história registrada aconteceu há mais de 150 anos. Agora, estamos entrando em mais um período de máximo solar.
Foi apenas mais uma noite de setembro de 1859 quando Richard Carrington e Richard Hodgson testemunharam um evento notável. Os astrônomos britânicos não estavam juntos, mas ambos estavam olhando para o Sol através de telescópios no exato momento em que uma ejeção massiva foi expelida da estrela de fogo. Em poucos dias, outros na Terra notaram auroras coloridas cruzando os céus e linhas telegráficas ? a tecnologia avançada do dia na Europa e na América do Norte ? explodindo em faíscas.
A explosão solar ficou conhecida como o Evento Carrington, em homenagem a um dos dois astrônomos que a descreveram pela primeira vez. Apesar de ter ocorrido há mais de 150 anos, ainda é a tempestade geomagnética mais forte conhecida (embora não tenhamos medidas para dizer com precisão o quão grande era).
A Terra sentiu os efeitos de algumas tempestades geomagnéticas significativas desde então, todas as quais causaram apagões de energia e danos aos satélites. Como resultado, empresas de energia e fabricantes de satélites construíram resistência em nossa tecnologia. Mas o que aconteceria se outra explosão solar no nível do Evento Carrington ocorresse hoje? Estaríamos prontos para isso?
De acordo com Alexa Halford, chefe associada da Divisão de Ciências Heliofísicas do Goddard Space Flight Center da NASA, a resposta é uma afirmativa cautelosa. “Ainda há muito a aprender”, diz ela, “mas tivemos sucesso”.
Décadas de aprendizado
As erupções ocorrem quando a radiação eletromagnética irrompe do Sol. Essas rajadas geralmente duram alguns minutos, embora às vezes sejam mais longas. Eles às vezes estão associados a ejeções de massa coronal, que explodem material gasoso e campos magnéticos. Mas nem todas as explosões solares ou ejeções de massa coronal terão impacto na Terra; depende do tamanho da rajada e da direção em que ela está indo. Se uma erupção solar ocorrer do outro lado do Sol, por exemplo, é improvável que nos afete.
Mesmo que isso aconteça no lado próximo, a direção da explosão geralmente nos erra ? já que estamos bem longe e um alvo relativamente pequeno em comparação com o Sol. Isso ocorreu em 2001, por exemplo, quando uma das maiores erupções solares registradas na história explodiu em uma ejeção de massa coronal a uma velocidade de cerca de 4,5 milhões de milhas por hora. Felizmente, passou por nós a caminho do espaço.
A tecnologia era relativamente simples em 1859, quando ocorreu o Evento Carrington, mas ainda teve um grande impacto nas linhas telegráficas. Na época, as pessoas tinham que desconectar os fios para impedir que as faíscas saíssem deles. Mas eles permaneceram parcialmente funcionais, graças às partículas ejetadas do sinalizador que atingiu a corrente nas linhas. “Eles realmente tiveram que desconectá-los e ainda tinham energia e correntes suficientes para funcionar por um período de tempo”, diz Halford.
Houve explosões solares anteriores cujos impactos foram sentidos na Terra, é claro. Uma tempestade solar que ocorreu em 993 d.C. deixou evidências em troncos de árvores que os arqueólogos ainda usam hoje para datar materiais de madeira antigos, como o breve assentamento viking nas Américas. Outra explosão solar significativa ocorreu durante a Primeira Guerra Mundial. Não foi tão grande quanto o Evento Carrington, mas ainda confundiu os equipamentos de detecção. Os técnicos acreditavam que as bombas estavam caindo quando na verdade era a interferência do flare atingindo a magnetosfera, diz Halford.
Uma grande ejeção de massa coronal atingiu recentemente a Terra em março de 1989, e a tempestade geomagnética resultante causou sérios estragos na Terra. A explosão derrubou as redes elétricas em Quebec e partes da Nova Inglaterra, já que a empresa de serviços públicos Hydro-Quebec ficou inativa por nove horas. Os transformadores de potência até derreteram devido a uma sobrecarga de eletricidade na rede.
Medidas de segurança
Aquele evento de 1989 finalmente chamou a atenção dos planejadores de infraestrutura. “Esses são os tipos de coisas com as quais realmente aprendemos nossa lição”, diz Halford. As empresas de energia começaram a construir medidas de segurança, como fios de manobra, na rede elétrica para impedir falhas em cascata. Se a energia aumentar muito rapidamente, esses fios são programados para desligar, de modo que os danos sejam limitados e os transformadores não queimem como em 1989.
Tempestades geomagnéticas também podem causar inversões de bits, carregamento de superfície ou carregamento interno de satélites que orbitam nosso planeta ? todas as coisas que ocorreram em outubro, quando uma explosão solar produziu uma ejeção de massa coronal e uma tempestade geomagnética que atingiu a Terra. Os satélites são particularmente suscetíveis porque não se beneficiam da proteção relativa de nossa atmosfera. Mas a maioria dos satélites lançados nas últimas duas décadas foi construída com robustez suficiente para resistir a sobrecargas.
As inversões de bits ocorrem quando partículas ionizadas das explosões solares mudam a função dos bits de memória. Isso pode causar grandes problemas para os satélites GPS, que afetam tudo, desde a navegação até a perfuração de precisão. Até mesmo os bancos dependem do satélite GPS para ditar o tempo das transações. “Esse tipo de fracasso realmente prejudicaria a economia”, diz Halford. “É importante e definitivamente algo com o qual devemos nos preocupar.”
Embora os satélites agora sejam construídos de forma mais robusta, ela acrescenta que é improvável que uma tempestade leve satélites GPS suficientes para causar muitos problemas maiores. Às vezes, esses problemas também podem ser facilmente corrigidos desligando e ligando ou simplesmente reiniciando o dispositivo afetado. A erupção de outubro causou alguns problemas menores, mas a Administração Federal de Aviação não relatou nenhum grande problema de navegação, diz Halford.
Impactos positivos
Nem todos os impactos de uma grande explosão solar seriam necessariamente negativos. Quando esses eventos ocorrem, eles engrossam a densidade da atmosfera superior da Terra. Com efeito, a atmosfera sobe em altitude por um curto período. Isso pode impactar as órbitas dos satélites, potencialmente causando problemas, mas também pode afetar as órbitas dos detritos espaciais flutuando lá em cima. O arrasto extra pode fazer com que esse lixo caia em órbita e queime.
“Você quer algumas tempestades para que possamos nos livrar naturalmente de alguns detritos”, diz Halford. Mas pode ser uma faca de dois gumes, pois o evento também pode causar o decaimento orbital dos equipamentos operacionais lá em cima.
Outro efeito potencialmente positivo para os terráqueos que vivem mais perto do equador é o aumento da visibilidade da aurora. As luzes do norte e as luzes do sul são causadas quando partículas solares entram na atmosfera e colidem com partículas de gás. Isso geralmente acontece nos pólos, onde o campo magnético é mais fraco. Mas durante as explosões solares, mais partículas passam pela atmosfera. Aurora boreal foi recentemente visível em Nova York durante a tempestade solar de outubro.
Essas oportunidades só aumentarão à medida que nos aproximamos de um período de máximo solar, que é quando vemos o maior período de atividade solar a cada 11 anos ou mais. “Os próximos anos devem ser realmente emocionantes porque teremos muito mais chances de ver a aurora”, diz Halford.
Este também pode ser um momento provável para outra grande explosão solar. De acordo com Halford, será uma chance de ver quão bem nossas medidas e precauções de segurança podem lidar com esse influxo de partículas solares ? mas não prenda a respiração. Um estudo publicado em 2019 descobriu que a chance de um evento semelhante ao Carrington ocorrer antes de 2029 é inferior a 1,9%. “Um evento Carrington é um daqueles tipos de coisas que você meio que quer que aconteça”, diz Halford, “porque achamos que podemos resistir a isso”.
Publicado em 16/01/2022 10h28
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