Como o clima da Terra é afetado pelo que acontece no sol?

Imagem de manchas solares tirada em 19 de julho de 2000. Crédito da imagem: NASA

O QUE SÃO MANCHAS SOLARES?

As manchas solares são áreas mais escuras na superfície do sol que aparecem e desaparecem ao longo dos dias. Às vezes, existem várias manchas solares no sol, e elas podem até ocorrer em enxames. Em outras ocasiões o sol não tem manchas. As manchas solares se formam quando intensa atividade magnética na superfície do sol expõe as camadas mais frias da estrela. No entanto, essas manchas mais frias só ocorrem em grande número quando o sol está particularmente ativo. Assim, enquanto uma determinada mancha escura pode emitir menos energia do que o resto do sol, o aumento da atividade do sol em geral envia um pouco mais de energia para a Terra.

COMO AS MANCHAS SOLARES AFETAM A TERRA?

Não há ligação direta entre o aparecimento de uma única mancha solar e um resfriamento de curto prazo na temperatura da Terra. “Isso reduzirá a quantidade de luz que atinge a Terra em cerca de 0,1%”, disse Greg Kopp, pesquisador sênior do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado. “O sistema de energia da Terra levaria vários meses de tal diminuição contínua para notar esse efeito energeticamente, mas uma mancha solar não persiste tanto tempo”.

O sistema da Terra é grande demais para ser afetado por pequenos escurecimentos de manchas solares em curtos períodos de tempo, disse Kopp, que compara isso a despejar uma banheira de gelo em uma piscina. “Você não notaria uma mudança na temperatura geral da água, mas se fizesse isso a cada hora por dias a fio, acabaria sentindo uma mudança”, disse ele. 

Mas as manchas solares são um sinal de atividade solar. “A variabilidade solar causa efeitos climáticos na Terra em longas escalas de tempo”, disse Kopp. O clima é uma média de 30 anos do tempo. “Se o clima estiver mais quente ou mais frio devido ao sol, o clima médio também será mais quente ou mais frio”.

No entanto, não há absolutamente nenhuma evidência de que a atividade do sol seja responsável pelas mudanças climáticas que vimos nas últimas décadas, causadas por humanos bombeando gases de efeito estufa na atmosfera.

O CICLO SOLAR

As manchas solares são contadas todos os dias desde 1610, e as observações são mantidas no Royal Observatory of Belgium's World Data Center for the Sunspot Index and Long-term Solar Observations. Este catálogo de manchas solares fornece evidências visuais do ciclo solar, um período de aproximadamente 11 anos durante o qual o número de manchas solares vai de baixo para alto e depois volta para baixo.

O número diário de manchas solares (amarelo), o número médio mensal de manchas solares (azul) e o número mensal de manchas solares suavizado (vermelho) nos últimos 13 anos. Crédito da imagem: Observatório Real da Bélgica

O rastreamento de manchas solares é uma maneira de pesquisar a atividade solar, “mas é realmente o nível de energia radiante que o sol emite em todo o espectro de comprimento de onda que causa mudanças” no clima da Terra, disse Kopp. Por exemplo, comprimentos de onda mais curtos de luz produzem mais energia, portanto, emitir mais luz de comprimento de onda longo e menos luz de comprimento de onda curto poderia, por exemplo, reduzir a energia liberada pelo sol.

O atual Ciclo Solar 25, que começou em 2020, parece que será mais forte do que o previsto. Quando há muitas manchas solares, há um pequeno aumento na produção de energia do sol, de acordo com o Serviço Nacional de Meteorologia.

“Anos com maior número de manchas solares geralmente correspondem a tempos mais quentes na Terra, não a tempos mais frios”, disse Kopp.

“É cerca de 1,5 graus Celsius [2,7 graus Fahrenheit] mais quente, em média, quando está mais ativo”, disse Kopp. “Isso tem um efeito global e regional nas temperaturas, ventos, incêndios e padrões climáticos da Terra”.

LUZ SOLAR E TEMPERATURA

Mudanças de temperatura da superfície global (linha vermelha) em comparação com a energia do sol recebida pela Terra (linha amarela) em watts (unidades de energia) por metro quadrado desde 1880. Crédito da imagem: NASA

Os cientistas estudam há muito tempo como o sol afeta a temperatura da superfície global da Terra. A saída de energia luminosa do sol como experimentada na atmosfera superior da Terra é chamada de irradiância solar total (TSI). O TSI cai se houver uma queda sustentada na atividade solar, o que reduz a energia que atinge a Terra. No entanto, o TSI varia no máximo 0,15% ao longo do ciclo solar, o que significa que seu impacto é ofuscado pelas mudanças climáticas causadas pelo homem e outros efeitos, de acordo com a NASA. Por exemplo, um estudo encontrou apenas 0,1 C de aquecimento que resultou de um aumento da radiância solar em ciclos solares recentes, que foi ofuscado pelo impacto de outros fenômenos naturais, como o aquecimento causado por vulcões e o ciclo climático El Niño no Oceano Pacífico. 

No geral, os cientistas descobriram que o efeito líquido das manchas solares no clima por longos períodos está em um nível quase insignificante. Quando o efeito da variação solar geral pode ser detectado, é muito leve e regional, não global, um estudo de 2001 no Journal of Geophysical Research estabeleceu.

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Referência:

CARTER, Jamie. Can sunspots affect the weather? Live Science, Nova York, 30, ago. 2022. References. Disponível em: <https://www.livescience.com/can-sunspots-affect-weather>. Acesso em: 31, ago. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.