Nave espacial captura o Sol construindo uma enorme supertempestade

“Felizmente, a missão Solar Orbiter, lançada pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 2020, ampliou a nossa perspectiva”, diz Ioannis Kontogiannis, físico solar da ETH Zurique e do Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) em Locarno.

Ao contrário dos observatórios baseados na Terra, o Solar Orbiter segue uma ampla órbita que circunda o Sol uma vez a cada seis meses. Este caminho permite que a sonda observe áreas do Sol que normalmente estão escondidas da Terra, incluindo o seu lado oculto.

Uma visão rara de uma região solar excepcionalmente ativa

Entre abril e julho de 2024, a Solar Orbiter capturou observações detalhadas de uma das regiões solares mais intensas vistas nas últimas duas décadas. Em maio de 2024, esta região, conhecida como NOAA 13664, girou para ser vista da Terra e imediatamente tornou sua presença conhecida.

Continuou a desencadear as tempestades geomagnéticas mais fortes que atingiram a Terra desde 2003. “Esta região causou a espectacular aurora boreal que era visível no extremo sul até à Suíça”, diz Louise Harra, professora da ETH Zurique e diretora do Observatório Meteorológico Físico de Davos.

Combinando dados de duas naves espaciais

Para compreender melhor como as regiões solares extremas se formam e evoluem, Harra e Kontogiannis reuniram uma equipa de investigação internacional. Os cientistas combinaram observações de duas naves espaciais diferentes para criar uma imagem muito mais completa da NOAA 13664.

A Solar Orbiter forneceu dados do outro lado do Sol, enquanto o Solar Dynamics Observatory da NASA forneceu observações contínuas da linha Terra-Sol, onde monitoriza o lado do Sol voltado para a Terra.

Ao fundir esses conjuntos de dados, os pesquisadores conseguiram acompanhar o NOAA 13664 quase sem interrupção durante 94 dias.

Uma observação solar recorde

“Esta é a mais longa série contínua de imagens já criada para uma única região ativa: é um marco na física solar”, diz Kontogiannis.

A equipa observou NOAA 13664 desde o seu surgimento inicial em 16 de abril de 2024, quando apareceu pela primeira vez no lado oculto do Sol, até à sua evolução completa e eventual decaimento após 18 de julho de 2024. Esta linha temporal alargada permitiu aos cientistas capturar mudanças que normalmente passariam despercebidas.

Como os campos magnéticos impulsionam as tempestades solares

As regiões ativas do Sol são dominadas por campos magnéticos poderosos e complexos. Estas regiões formam-se quando plasma altamente magnetizado sobe do interior do Sol e rompe a sua superfície. Quando os campos magnéticos se tornam emaranhados e instáveis, podem libertar energia de formas dramáticas.

Essas erupções produzem intensas explosões de radiação eletromagnética chamadas erupções solares. Eles também podem lançar grandes quantidades de plasma e partículas de alta energia no espaço, criando tempestades solares que viajam por todo o sistema solar.

Impactos do mundo real na tecnologia moderna

Embora as tempestades solares sejam famosas por produzirem auroras, seus efeitos vão muito além dos céus coloridos. O clima espacial severo pode interromper as redes elétricas, interferir nos sistemas de comunicação e aumentar a exposição à radiação das tripulações das aeronaves. Os satélites também são vulneráveis.

Um exemplo recente ocorreu em fevereiro de 2022, quando 38 dos 49 satélites Starlink pertencentes à empresa espacial norte-americana SpaceX foram perdidos apenas dois dias após o lançamento devido ao aumento da atividade solar.

Perturbações mais perto de casa

“Mesmo os sinais nas linhas ferroviárias podem ser afetados e mudar de vermelho para verde ou vice-versa”, diz Harra. “Isso é realmente assustador.”

A NOAA 13664 causou perturbações adicionais em maio de 2024. “A agricultura digital moderna foi particularmente afetada”, diz o cientista. “Os sinais de satélites, drones e sensores foram interrompidos, fazendo com que os agricultores perdessem dias de trabalho e levando a quebras de colheitas com perdas económicas consideráveis”.

“É um bom lembrete de que o Sol é a única estrela que influencia as nossas atividades”, acrescenta Kontogiannis. “Vivemos com esta estrela, por isso é muito importante observá-la e tentar compreender como funciona e como afecta o nosso ambiente.”

Observando uma região solar em múltiplas rotações

Pela primeira vez, os investigadores conseguiram seguir uma única região solar superativa através de três rotações solares completas. Isto permitiu-lhes observar como a sua estrutura magnética evoluiu passo a passo, tornando-se cada vez mais complexa ao longo do tempo.

Eventualmente, os campos magnéticos formaram uma estrutura fortemente entrelaçada. Esta acumulação culminou na explosão solar mais poderosa dos últimos vinte anos, que irrompeu no outro lado do Sol em 20 de maio de 2024.

Melhorando as previsões do clima espacial

Os cientistas esperam que estas observações levem a melhores previsões das tempestades solares e dos seus potenciais efeitos na Terra. Previsões meteorológicas espaciais mais precisas poderiam ajudar a proteger satélites, sistemas de energia e outras tecnologias sensíveis.

“Quando vemos uma região do Sol com um campo magnético extremamente complexo, podemos assumir que existe ali uma grande quantidade de energia que terá de ser libertada sob a forma de tempestades solares”, explica Harra.

Por enquanto, prever o momento exato e a intensidade das erupções continua difícil. Os investigadores ainda não conseguem determinar se uma região produzirá um evento importante ou vários eventos mais pequenos, ou precisamente quando essas erupções ocorrerão.

“Ainda não chegámos lá. Mas estamos actualmente a desenvolver uma nova sonda espacial na ESA chamada Vigil, que se dedicará exclusivamente a melhorar a nossa compreensão do clima espacial”, afirma o cientista. A missão está prevista para ser lançada em 2031.