Furacão espacial: o fenômeno invisível que afeta GPS e o campo magnético da Terra

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Um fenômeno surpreendente está agitando não a atmosfera da Terra, mas sua ionosfera: o chamado furacão espacial. Semelhante aos furacões que conhecemos, ele gira em espirais e tem um “olho” calmo, mas é formado por plasma — partículas carregadas eletricamente que se movimentam impulsionadas pelo campo magnético da Terra.

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Um estudo recente publicado na revista Space Weather revelou como esses eventos podem impactar o campo magnético terrestre e até atrapalhar sinais de GPS, mesmo em condições aparentemente calmas no espaço.

O que são furacões espaciais e como foram descobertos?

Um furacão espacial foi detectado pela primeira vez em 2014, por satélites e estações terrestres. Ele apareceu no Polo Norte Magnético em imagens do programa americano Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) e foi descrito como “uma estrutura em espiral com braços curvos e uma zona central escura, brilhando com uma tênue luz de aurora”.

Ao contrário das auroras comuns, esse furacão espacial se manifestou em condições de atividade solar baixa, algo incomum para tempestades geomagnéticas.

Dois satélites próximos passaram pela estrutura momentos antes e depois, coletando dados que mostraram oscilações rápidas de plasma, correntes elétricas ascendentes e variações na densidade de partículas, características semelhantes ao motor convectivo de um furacão atmosférico, só que em forma eletromagnética.

Impactos e observações: como um furacão espacial afeta a Terra

Apesar de silenciosos e difíceis de perceber, os furacões espaciais causam perturbações significativas na ionosfera que podem afetar sistemas terrestres essenciais.

• Interferência em sinais GPS: A turbulência de plasma provoca um fenômeno chamado scintillation, que “pisca” os sinais de rádio, reduzindo a precisão do posicionamento por satélite.
• Alterações magnéticas: Magnetômetros no solo, principalmente na Groenlândia, captaram variações abruptas no campo magnético local, com intensidade comparável a tempestades geomagnéticas menores.
• Riscos para comunicações e navegação: Voos polares, redes de comunicação e operações dependentes de satélites podem sofrer interrupções durante essas ocorrências.

Por que furacões espaciais são difíceis de prever?

O que torna esses furacões espaciais especialmente intrigantes é sua formação em condições consideradas “quietas” para o clima espacial. Normalmente, tempestades geomagnéticas fortes só ocorrem quando o campo magnético interplanetário está alinhado para permitir a entrada do vento solar. Por outro lado, o furacão espacial surge sob alinhamento norte, que geralmente bloqueia essas partículas solares.

A explicação dada pelos pesquisadores é que a energia do vento solar entra pela “porta dos fundos” do escudo magnético terrestre, em um processo chamado reconexão de lóbulo, que energiza diretamente a região polar com correntes elétricas e plasma, iniciando o ciclo do furacão eletromagnético.

O que podemos esperar para o futuro?

Com o aumento da dependência de satélites para GPS, comunicações e operações aéreas, principalmente nas regiões polares, entender os furacões espaciais é crucial para minimizar seus impactos. Eles são invisíveis para os índices padrão de clima espacial e podem passar despercebidos, pegando operadores e sistemas desprevenidos.

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Os cientistas reforçam a necessidade de ter um monitoramento aprimorado da ionosfera polar, além de investir em tecnologia capaz de detectar sinais perturbados pelo plasma turbulento e em estudos aprofundados para prever a ocorrência e intensidade desses furacões espaciais.

Esse conhecimento poderá ajudar a blindar nossos sistemas do impacto dessas tempestades eletromagnéticas silenciosas, mesmo em dias aparentemente tranquilos de atividade solar.

A imagem abaixo é de 2021. Uma equipe internacional de cientistas liderada pela Universidade de Shandong, na China, detectou na época, pela primeira vez na história, um furacão espacial. O fenômeno aconteceu na atmosfera superior do polo norte da Terra. Até então, apenas furacões na baixa atmosfera tinham sido registrados.