Atividade solar está atingindo pico mais cedo do que o esperado, dizem cientistas

À medida que o sol se aproxima do pico de seu ciclo solar atual, nossa estrela está ficando cada vez mais ativa. E esse pico pode estar ocorrendo mais cedo do que o previsto, de acordo com os cientistas.

A cada 11 anos, aproximadamente, o sol passa por períodos de baixa e alta atividade solar, que estão associados à quantidade de manchas solares em sua superfície. Essas regiões escuras, algumas das quais podem atingir o tamanho da Terra ou mais , são impulsionadas pelos campos magnéticos fortes e em constante mudança do sol.

Ao longo de um ciclo solar, o sol passará de um período calmo para um período intenso e ativo. Durante o pico de atividade, chamado de máximo solar, os polos magnéticos do sol se invertem. Então, o sol ficará quieto novamente durante um mínimo solar.

Inicialmente, o pico de atividade estava previsto para começar em julho de 2025. Agora, os especialistas acreditam que o pico cíclico é mais provável de ocorrer em meados ou final de 2024.

Pico de atividade solar

O atual ciclo solar, conhecido como Ciclo Solar 25, tem estado cheio de atividade, mais do que o esperado. Cientistas do Centro de Previsão do Clima Espacial da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica em Boulder, Colorado, já rastrearam mais manchas solares do que aquelas contadas no pico do ciclo anterior.

“Não há dois ciclos solares iguais”, disse Mark Miesch, cientista pesquisador do Centro de Previsão do Clima Espacial. “Este máximo solar é o clima espacial equivalente à temporada de furacões. É quando vemos as maiores tempestades. Mas ao contrário da temporada de furacões, que dura alguns meses, o máximo solar dura alguns anos”.

O aumento da atividade também incluiu fortes erupções solares e ejeções de massa coronal, ou grandes nuvens de gás ionizado chamadas plasma e campos magnéticos que irrompem da atmosfera externa do sol. As tempestades solares geradas pelo sol podem afetar redes de energia elétrica, GPS e aviação e satélites em órbita baixa da Terra. Esses eventos também causam apagões de rádio e até representam riscos para missões espaciais tripuladas.

Um exemplo bem conhecido aconteceu quando uma série de ejeções de massa coronal irrompeu do sol em 29 de janeiro de 2022, fazendo com que a atmosfera externa da Terra se aquecesse e se expandisse. Essa expansão causou a queima de 38 dos 49 satélites Starlink lançados pela SpaceX .

Mas o aumento da atividade não é incomum e só continuará quando o máximo solar se aproximar.

“É absolutamente normal”, disse o Dr. Alex Young, diretor associado de ciências da Divisão de Ciências Heliofísicas da NASA no Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland. “O que estamos vendo é totalmente esperado. À medida que você se aproxima do máximo solar, vê mais manchas solares aparecendo em aglomerados. Esses aglomerados às vezes são maiores e duram mais.

À medida que o máximo solar se aproxima, aglomerados de manchas solares se formarão com frequência cada vez maior, levando ao aumento da atividade.

“À medida que nos tornamos mais dependentes da tecnologia, das redes de energia elétrica, dos satélites, das aeronaves e do GPS, os impactos do clima espacial aumentam porque esses são os tipos de sistemas afetados pelas tempestades solares”, disse Miesch. “Embora este ciclo particular não seja nada notável do ponto de vista do sol, é do nosso ponto de vista.”

Previsões

As novas previsões para o máximo solar foram lideradas por Scott McIntosh, vice-diretor do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica, e Robert Leamon, cientista pesquisador associado do Goddard Planetary Heliophysics Institute, juntamente com seus colaboradores. O instituto é uma parceria da University of Maryland, Baltimore County, University of Maryland, College Park e American University com a NASA.

Em vez de rastrear as manchas solares, os pesquisadores se concentraram no que chamam de “ terminador ”, o ponto em que a atividade de um ciclo solar desaparece da superfície do sol, seguido por um aumento acentuado na atividade solar no novo ciclo.

As manchas solares são consideradas a pedra angular da previsão do ciclo solar, mas Leamon disse que ele e seus colegas acreditam que rastrear a atividade magnética que leva às manchas solares pode gerar previsões mais precisas.

Uma vez atingido o máximo solar, a atividade pode persistir por anos.

Na verdade, o número de erupções solares atinge o pico após o máximo, disse Leamon. O aumento ocorre na fase ascendente dos ciclos solares pares e durante a fase descendente dos ciclos ímpares.

“O pico de consequência ocorre após o máximo em alguns anos, então os maiores efeitos aqui na Terra acontecerão após o máximo”, disse ele. “É quando você espera ver os maiores fogos de artifício. Mesmo que haja menos manchas solares, elas são mais produtivas.”

Embora normalmente leve cerca de quatro anos para fazer a transição do mínimo solar para o máximo solar, não há um pico simples para o máximo porque o sol é muito variável, disse Miesch.

Às vezes, dois picos ocorrem durante alguns ciclos solares, quando os hemisférios norte e sul do sol estão fora de sincronia, disse Young. Isso pode acontecer quando o número de manchas solares em um hemisfério atinge o pico em um momento diferente do outro hemisfério, causando um máximo estendido.

O máximo solar pode durar cerca de dois anos antes que as coisas desapareçam, o que significa que a chance de tempestades solares pode permanecer alta por mais tempo do que o pico real, disse Miesch.

Luzes do norte e do sul

Um efeito colateral mais positivo do aumento da atividade solar, no entanto, são as auroras que dançam em torno dos pólos da Terra, conhecidas como luzes do norte, ou aurora boreal, e luzes do sul, ou aurora austral.

Quando as partículas energizadas das ejeções de massa coronal atingem o campo magnético da Terra, elas interagem com os gases na atmosfera para criar diferentes cores de luz no céu.

Tempestades geomagnéticas impulsionadas pelo sol em fevereiro e abril fizeram com que as auroras fossem visíveis em lugares onde raramente são vistas , incluindo o sul do Novo México, Missouri, Carolina do Norte e Califórnia nos Estados Unidos, e o sudeste da Inglaterra e outras partes do Reino Unido.

Dependendo da localização, as auroras podem nem sempre ser visíveis no alto, mas também podem causar uma exibição colorida no horizonte, disse Young.

Para os interessados ​​em ver auroras mais intensas no futuro, pode valer a pena uma viagem ao Alasca, Canadá, Islândia, Noruega, Escandinávia ou à península superior de Michigan, disse Young.

“Tendo visto a aurora, eles são uma das coisas mais incríveis que já experimentei”, disse ele.

Embora o momento mais provável para a ocorrência de tempestades solares seja durante o máximo, elas podem acontecer a qualquer momento do ciclo, disse Miesch.

As equipes do Centro de Previsão do Clima Espacial usam dados de observatórios terrestres e espaciais, mapas magnéticos da superfície solar e observações ultravioleta da atmosfera externa do sol para determinar quando é mais provável que o sol envie explosões solares, ejeções de massa coronal e outro clima espacial que poderia afetar a Terra.

O centro fornece previsões, relógios, avisos e alertas o mais rápido possível para aqueles afetados pelo clima espacial, variando de horas a semanas antes do tempo, disse Bill Murtagh, coordenador do programa do centro.

As explosões solares podem afetar as comunicações e o GPS quase imediatamente porque perturbam a ionosfera da Terra ou parte da atmosfera superior.

Partículas energéticas liberadas pelo sol também podem interromper a eletrônica na espaçonave e afetar os astronautas sem proteção adequada dentro de 20 minutos a várias horas.

O material enviado para longe do Sol durante as ejeções de massa coronal pode chegar à Terra entre 30 e 72 horas depois, causando tempestades geomagnéticas que afetam os satélites e criam correntes elétricas na atmosfera superior que viajam pelo solo e podem impactar na energia elétrica grades.

As regiões a leste das Montanhas Apalaches, no meio-oeste superior e no noroeste do Pacífico são mais suscetíveis a interrupções na rede elétrica porque o solo conduz a corrente de maneira diferente nessas áreas com base em sua composição, de acordo com pesquisa do US Geological Survey .

As tempestades também afetam os padrões de voo das companhias aéreas comerciais, que são instruídas a ficar longe dos pólos da Terra durante tempestades geomagnéticas devido à perda de comunicação ou capacidade de navegação.

Prever quando a próxima grande tempestade solar terá um impacto na Terra é difícil. Tempestades extremas já ocorreram antes, como a que derrubou a rede elétrica em Quebec em 1989 e o Evento Carrington de 1859 .

Esta última continua sendo a tempestade geomagnética mais intensa já registrada, causando faíscas e incêndios em estações de telégrafo.

Se tal evento ocorresse hoje, poderia causar trilhões de dólares em danos e derrubar algumas redes de energia por um período de tempo substancial.

“Não sabemos quando ocorrerá o próximo grande problema”, disse Murtagh. “Isso pode acontecer daqui a algumas semanas ou daqui a 50 anos.”

Desvendar os segredos restantes do sol por meio de missões como a Parker Solar Probe da NASA e o Solar Orbiter da Agência Espacial Européia pode melhorar as previsões. E os cientistas terão a chance de estudar o sol durante o eclipse solar total em 8 de abril de 2024.

O sol e seus mistérios fascinam a humanidade há milênios. O sol ancora nosso sistema solar e fornece o calor e a luz de que a vida precisa para sobreviver, mas muitas questões permanecem sobre seu interior, que impulsiona sua atividade magnética.

“Por um lado, afeta nossas vidas diárias”, disse Miesch. “Organizamos nossas sociedades em torno das estações do sol desde o início. Mas, ao mesmo tempo, é uma janela para o cosmos.”