Muito mais pessoas ao redor do mundo do que o normal foram recentemente capazes de ver auroras no céu. Este evento incomum foi desencadeado por uma tempestade solar muito forte, conforme noticiado pelo Olhar Digital, que afetou o movimento do campo magnético da Terra.
De acordo com Ian Whittaker, professor sênior de física da Nottingham Trent University, na Inglaterra, o Sol está atingindo o ponto máximo de atividade no ciclo atual de 11 anos – o que era previsto pelos astrofísicos para acontecer em meados de 2025.
Isso significa que podemos esperar mais explosões solares e consequentes colisões de partículas na atmosfera terrestre.
São essas partículas que, nas circunstâncias certas, acabam gerando as belas luzes no céu. No entanto, além desse espetáculo visual, as tempestades geomagnéticas provocadas pela perturbação da atmosfera pelo material solar podem danificar infraestruturas como redes elétricas e satélites em órbita.
Atividade extrema no Sol provoca show de luzes incomum na Terra
As luzes do norte (aurora boreal) e do sul (aurora austral) ficam geralmente restritas a latitudes muito altas e muito baixas, respectivamente. Partículas de alta energia do Sol fluem em direção à Terra, guiadas pelo campo magnético solar. Elas são transferidas para o campo magnético da Terra em um processo conhecido como reconexão.
“Essas partículas realmente rápidas e quentes então deslizam pelas linhas do campo magnético da Terra – sob a força de um ímã – até atingirem uma partícula atmosférica neutra e fria, como oxigênio, hidrogênio ou nitrogênio. Nesse ponto, parte dessa energia é perdida – e isso aquece o ambiente local”, explica Whittaker em um artigo publicado no site The Conversation.
Ao serem perturbadas, as partículas atmosféricas liberam parte dessa energia na faixa da luz visível. Agora, dependendo de qual elemento está superaquecido, surge um conjunto diferente de comprimentos de onda – e, portanto, cores – emitidos na faixa de luz visível do espectro eletromagnético.
Segundo Whittaker, os azuis e roxos na aurora vêm do nitrogênio, enquanto os verdes e vermelhos são do oxigênio. “Esse processo em particular acontece o tempo todo, mas como o campo magnético da Terra é semelhante em forma a um ímã de barra, a área que é energizada pelas partículas que chegam está em latitudes muito altas e baixas (no Círculo Polar Ártico ou na Antártica, em geral)”.
O campo magnético da Terra também é constante, mas pode ser comprimido e liberado dependendo de quão forte o Sol está. Imagine dois balões semi-inflados pressionados juntos. Se você inflar um deles, adicionando-lhe mais gás, a pressão aumentará e empurrará o balão menor para trás. À medida que se libera esse gás extra, o balão menor relaxa e é empurrado para fora.
Para a Terra, quanto mais forte for essa pressão, mais perto do equador as linhas relevantes do campo magnético são empurradas, o que significa que as auroras podem ser vistas.
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Problemas causados pelo pico de atividade na nossa estrela-mãe
É também aqui que entram os problemas potenciais: um campo magnético em movimento pode gerar uma corrente em qualquer coisa que conduza eletricidade.
Para a infraestrutura moderna, as maiores correntes são geradas em linhas de transmissão, trilhos de trem e dutos subterrâneos. A velocidade desse movimento também é importante e é rastreada medindo o quão perturbado o campo magnético está. Uma dessas medidas usadas pelos pesquisadores é chamada de índice de tempo de tempestade perturbado.
Segundo esta medida, as tempestades geomagnéticas de 10 e 11 de maio foram excepcionalmente fortes. Com um evento tão violento, há um perigo potencial para que correntes elétricas sejam induzidas.
Embora as linhas de energia estejam em maior risco, elas contam com proteções embutidas nas usinas. Isso existe desde a tempestade geomagnética de 1989, que derreteu um transformador de energia em Quebec, no Canadá – causando horas de falta de energia.
Mais em risco estão as tubulações metálicas que se deterioram quando uma corrente elétrica é passada através delas. Este não é um efeito instantâneo, mas há um acúmulo lento de material em erosão. Isso pode ter um efeito muito forte na infraestrutura, mas é muito difícil de detectar.
Embora as correntes no solo sejam um problema, elas são um desafio ainda maior no espaço. Os satélites têm uma quantidade limitada de aterramento e uma onda elétrica pode destruir instrumentos e comunicações. Quando um satélite perde comunicações dessa maneira, ele é chamado de satélite zumbi e muitas vezes é inutilizado completamente – causando uma perda muito alta de investimento.
As mudanças no campo magnético da Terra também podem afetar a passagem da luz. Não podemos ver essa alteração, mas a precisão do sistema de localização no estilo GPS pode ser fortemente afetada, pois uma leitura de localização depende do tempo gasto entre seu dispositivo e um satélite.
O aumento da densidade eletrônica (o número de partículas no caminho do sinal), faz com que a onda se dobre, o que significa que leva mais tempo para chegar ao seu dispositivo.
As mesmas mudanças também podem afetar a velocidade de banda da internet via satélite e os cinturões de radiação do planeta. Estes são um toro de partículas carregadas altamente energéticas, principalmente elétrons, a cerca de 13 mil km de distância da superfície.
Uma tempestade geomagnética pode empurrar essas partículas para a atmosfera inferior. Lá, as partículas podem interferir em sinais de rádio de alta frequência (HF) usados por aeronaves e afetar as concentrações de ozônio.
“Como um evento natural, as auroras são uma maravilha. Melhor ainda, no entanto, é que, a cada forte tempestade geomagnética, fazemos melhorias que ajudam a proteger contra os danos potenciais de eventos futuros”, concluiu Whittaker.
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