A atividade solar está aumentando atualmente e com ela vem mais erupções solares

As erupções solares liberam enormes quantidades de energia. Crédito da imagem: cokada via Getty Images

As erupções solares são grandes explosões da superfície do sol que emitem rajadas intensas de radiação eletromagnética. A intensidade da explosão determina a qual classificação o flare pertence. Os mais poderosos são os flares de classe X, seguidos pelos de classe M, C e B; os flares classe A são os menores. 

Essas explosões podem ser visíveis como flashes brilhantes em uma determinada região do sol e podem durar vários minutos, de acordo com a University Corporation for Atmospheric Research (UCAR).

As erupções solares ocorrem quando a energia magnética se acumula na atmosfera solar e é liberada repentinamente. Essas explosões estão intrinsecamente ligadas ao ciclo solar, um ciclo de aproximadamente 11 anos de atividade solar impulsionado pelo campo magnético do sol.

O QUE CAUSA AS ERUPÇÕES SOLARES?

A superfície do sol é um lugar magneticamente misturado. 

Os campos magnéticos são criados a partir de gases carregados eletricamente, gerando correntes elétricas que atuam como um dínamo magnético dentro do sol, de acordo com um comunicado da NASA. Esses campos magnéticos se torcem, emaranham e se reorganizam devido à natureza turbulenta dos gases que os criam, de acordo com a NASA Space Place. Esse comportamento instável do campo magnético, também conhecido como atividade solar, pode desencadear erupções solares da superfície que liberam grandes quantidades de radiação eletromagnética, uma forma de energia que inclui ondas de rádio, micro-ondas, raios X, raios gama e luz visível.

As erupções solares tendem a se originar de regiões da superfície solar que contêm manchas solares, porções mais escuras e frias da superfície solar, onde os campos magnéticos são particularmente fortes. Como tal, o número de manchas solares pode indicar a probabilidade de uma erupção solar. 

As erupções solares tendem a se originar de regiões da superfície solar que contêm manchas solares. A imagem à esquerda do Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA destaca a coroa, a atmosfera externa do sol. Regiões ativas, como erupções solares, aparecem brilhantes aqui. A imagem da direita mostra onde as manchas solares são visíveis na superfície do sol. Você pode ver que as áreas com atividade solar concentrada estão nas mesmas regiões solares que as manchas solares.  Crédito da imagem: Imagens cortesia de NASA Solar Dynamics Observatory. Infográfico criado por Space.com.

A atividade solar segue um ciclo de aproximadamente 11 anos com o pico da atividade das manchas solares coincidindo com o máximo solar e um hiato de manchas solares coincidindo com o mínimo solar, de acordo com o Centro de Previsão do Clima Espacial da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA). Durante períodos de baixa atividade solar, quando não há manchas solares, é improvável que ocorra uma erupção solar.  

ERUPÇÕES SOLARES HOJE

A atividade solar está aumentando à medida que experimentamos o ciclo solar 25. Prevê-se que o máximo solar ocorra em 2025. Para descobrir se há uma erupção solar hoje e acompanhar as últimas descobertas do clima espacial, o SpaceWeatherLive.com registra as 24 horas de dados de raios-X solares do satélite GOES-16 primário e exibe essa atividade em gráficos úteis, juntamente com a chance percentual de diferentes tipos de erupções solares.  

TIPOS DE ERUPÇÕES SOLARES

Existem cinco classes de erupções solares, de acordo com a NOAA. A sua designação depende da intensidade dos raios X emitidos. Cada letra de classe representa um aumento de 10 vezes na produção de energia, semelhante à escala Richter que mede a força dos terremotos. 

De acordo com a NASA, as erupções da classe X são as mais poderosas erupções solares. Depois, há erupções de classe M que são 10 vezes menores que as de classe X, depois as de classe C, classe B e, finalmente, de classe A, que são fracas demais para afetar significativamente a Terra.

O sol produziu uma explosão de classe X em 20 de março de 2022; esses dados do Solar Dynamics Observatory da NASA mostram a luz ultravioleta extrema da erupção em amarelo. Crédito da imagem: NASA/GSFC/SDO

Dentro de cada classe de letras, uma escala mais fina de 1 a 9 fornece maior precisão na avaliação do flare, com números maiores representando flares mais poderosos dentro da classe.

No entanto, os flares da classe X podem quebrar esse molde de classificação de nove pontos com classificações mais altas, já que não há classe mais poderosa que a classe X. Segundo a NASA, uma explosão solar de 2003 foi tão poderosa que sobrecarregou os sensores que a mediam. Os sensores relataram um flare X28 antes da sobrecarga.

Felizmente, as erupções de classe X ocorrem em média cerca de 10 vezes por ano, e as erupções tão poderosas quanto a registrada em 2003 são ainda menos prováveis. 

COMO AS ERUPÇÕES SOLARES AFETAM A TERRA?

Diferentes tipos de erupções, particularmente as de classe X, afetam a Terra, os satélites e até os astronautas.

Felizmente para nós, as erupções solares de classe A e B são as mais comuns e também as mais fracas das classes de erupções solares, fracas demais para afetar a Terra de maneira significativa. C-flares também são bastante fracos, exibindo pouco ou nenhum efeito na Terra, de acordo com SpaceWeatherLive.com.

Com as duas maiores classes de flares, as coisas começam a ficar um pouco mais interessantes. 

Fortes explosões de classe M e classe X e podem desencadear ejeções de massa coronal, uma grande liberação de plasma e campo magnético do sol. Esse comportamento pode perturbar a magnetosfera da Terra e resultar em tempestades geomagnéticas. Essas tempestades geomagnéticas podem levar a auroras mais próximas do equador do que é possível em condições de calmaria.

Em 1989, uma grande explosão solar acompanhou uma ejeção de massa coronal e atingiu a Terra, mergulhando toda a província de Quebec, no Canadá, em um apagão elétrico que durou 12 horas, de acordo com um comunicado da NASA. A erupção solar desencadeou uma tempestade geomagnética na Terra, resultando em aurora boreal, ou aurora boreal, que pôde ser vista até o Sul da Flórida e Cuba.

Erupções solares fortes podem liberar uma grande quantidade de plasma e campo magnético do sol, conhecido como ejeção de massa coronal. Esse comportamento pode resultar em auroras impressionantes mais próximas do equador do que seria possível em condições calmas. Crédito da imagem: Sjo via Getty Images

Tempestades de radiação solar também podem emitir partículas carregadas em movimento rápido, que carregam muita energia e podem colocar em perigo os astronautas e as naves espaciais em órbita da Terra. Durante essas tempestades, os astronautas da Estação Espacial Internacional precisam procurar abrigo e todas as atividades extraveiculares são pausadas. Os sistemas sensíveis à radiação nos satélites são desligados até que a tempestade de radiação passe.

Durante uma erupção, as erupções das classes M e X também podem causar blecautes de rádio menores a extensos no lado da Terra voltado para o sol. Os blecautes de rádio afetam principalmente as comunicações de rádio de alta frequência (HF) (3-30 MHz), embora às vezes a frequência muito alta (VHF) (30-300 MHz) e frequências mais altas possam ser afetadas, de acordo com o SpaceWeatherLive.

Os apagões de rádio são causados ??por densidades eletrônicas mais altas na ionosfera inferior da atmosfera da Terra, a camada através da qual as ondas de rádio passam. A densidade eletrônica aprimorada faz com que as ondas de rádio percam mais energia à medida que viajam pela camada, impedindo-as de atingir camadas mais altas que refratam os sinais de rádio de volta à Terra.

Esses apagões de rádio são o evento climático espacial mais comum a afetar a Terra, com aproximadamente 2.000 eventos menores acontecendo a cada ciclo solar. 

A gravidade dos apagões de rádio depende da força da erupção solar e é classificada de R1 a R5 na Escala de Tempestade de Radiação Solar da NOAA. Um representa um evento menor e cinco é um evento extremo, de acordo com a Agência Espacial Nacional da África do Sul. Os eventos R5 podem levar a apagões de rádio em todo o lado ensolarado da Terra e podem durar várias horas. Felizmente, para nós, experimentamos em média menos de um R5 por ciclo solar. 

PREVISÃO DE ERUPÇÃO SOLAR

A radiação emitida pelas erupções solares viaja na velocidade da luz e pode chegar à Terra a partir do sol em pouco mais de 8 minutos. Como tal, não temos muito tempo para responder a tais explosões.

Prever o clima espacial é complicado, mas nossa capacidade de fazê-lo melhorou nas últimas décadas. 

Erupções poderosas podem afetar significativamente as naves espaciais, satélites e tecnologias terrestres, e não nos avisam muito antes de nos atacar. Inúmeras organizações, incluindo NASA, NOAA e a Agência Meteorológica da Força Aérea dos EUA (AFWA), estão de olho no sol e monitorando-o de perto em busca de explosões poderosas e tempestades magnéticas associadas. Essas organizações podem enviar alertas para setores de tecnologia vulneráveis ??à atividade de erupções solares para que as devidas precauções possam ser tomadas.

“Não podemos ignorar o clima espacial, mas podemos tomar as medidas apropriadas para nos proteger”, diz a NASA. 

Em geral, não precisamos ficar preocupados com as erupções solares. As chamadas "explosões assassinas" não existem e, embora as erupções solares possam perturbar significativamente o mundo tecnológico, elas não contêm energia suficiente para causar danos duradouros à própria Terra. 

“Mesmo na pior das hipóteses, as erupções do sol não são fisicamente capazes de destruir a Terra”, diz a NASA. 

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RECURSOS ADICIONAIS

• Veja como está o sol agora e mantenha-se atualizado com as últimas notícias solares com o Solar Dynamics Observatory da NASA. 
• Explore a ciência por trás das erupções solares com a Swinburne University. 
• Leia mais sobre as erupções solares e os efeitos nas viagens aéreas com este artigo da Health Physics Society.  

BIBLIOGRAFIA

• Fox, KC Erupções solares: O que é preciso para ser classe X? NASA. 9 de agosto de 2011. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Fox, KC Impactos de fortes erupções solares. NASA. 13 de maio de 2013. Acesso em 16 de maio de 2022.
• NASA. Manchas solares e erupções solares. NASA. 22 de julho de 2021. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Odenwald, S. O dia em que o sol trouxe escuridão. NASA. 13 de março de 2009. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Escala de apagões de rádio. Clima Espacial SANSA - Escala de Apagões de Rádio. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Erupções solares (apagão de rádio). Centro de Previsão do Clima Espacial NOAA/NWS. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Erupções solares | spaceweatherlive.com. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Manchas solares e ciclos solares. | Centro de Previsão do Clima Espacial NOAA/NWS. 26 de abril de 2018. Acesso em 16 de maio de 2022. 
• Departamento de Comércio dos EUA. Física Solar Terrestre. Centros Nacionais de Informação Ambiental da NOAA (NCEI). Acesso em 16 de maio de 2022.
• O que são erupções solares? SpaceWeatherLive. Acesso em 16 de maio de 2022.
• Zell, H. O sol e o magnetismo. NASA. 1º de janeiro de 2008. Acesso em 16 de maio de 2022.

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Referência:

DOBRIJEVIC, Daisy. Solar flares: What are they and how do they affect Earth? Space, Nova York, 17, mai. 2022. Refences. Disponível em: <https://www.space.com/solar-flares-effects-classification-formation>. Acesso em: 19, mai. 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.