Nova ferramenta poderá prever tempestades solares 24 horas antes de atingirem a Terra

O Sol visto pelo Solar Dynamics Observatory, a 07 de janeiro de 2014, na banda do ultravioleta extremo (171 Å). Estão representadas linhas do campo magnético calculadas com base no modelo PFSS.
Crédito: NASA/SDO/LMSAL.

Cientistas desenvolveram um novo modelo para medir a configuração dos campos magnéticos das ejeções de massa coronal (EMC) muito antes destas atingirem a Terra. O modelo está ainda em fase de teste, mas se for robusto, poderá servir como uma nova ferramenta para prever tempestades geomagnéticas com mais de 24 horas de antecedência. Os detalhes desta inovadora técnica foram apresentados ontem num artigo publicado na revista Space Weather.

As EMC são enormes bolhas de plasma magnetizado libertadas no espaço por violentas erupções na superfície do Sol. Estas nuvens têm potencial para provocarem danos em componentes eletrónicos de satélites e noutras tecnologias, podendo interromper temporariamente comunicações de rádio e de GPS, ou mesmo causarem explosões em transformadores e, consequentemente, apagões em vastas áreas geográficas.

As EMC podem ser pequenas ou grandes, relativamente lentas ou atingirem velocidades superiores a 4500 km/s. No entanto, nem todas provocam problemas. O seu poder depende essencialmente da orientação dos seus campos magnéticos. Se estiverem alinhados na mesma direção da magnetosfera terrestre – isto é, orientados de sul para norte – as EMC passam pelo nosso planeta sem causarem grandes efeitos. Porém, se estiverem alinhados na direção oposta, os dois campos magnéticos interagem, permitindo a entrada de partículas energéticas no interior da magnetosfera terrestre. O fenómeno produz tempestades geomagnéticas que se podem prolongar por várias horas ou dias.

Estas imagens foram obtidas pelo Solar Dynamics Observatory e mostram uma violenta erupção solar ocorrida a 07 de janeiro de 2014. Este evento gerou um falso alarme de tempestade geomagnética no Centro de Investigação de Meteorologia Espacial do NOAA, nos Estados Unidos.
Crédito: NASA/SDO/LMSAL.

Até agora, a configuração dos campos magnéticos das EMC só podia ser medida quando estas alcançavam os satélites na órbita da Terra, pelo que os cientistas dispunham de pouco tempo para determinarem a sua orientação. “Efetivamente, o que temos agora é apenas 30 a 60 minutos de antecedência para medir a configuração de uma EMC, antes de atingir a magnetosfera terrestre”, explicou Neel Savani, investigador do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, nos Estados Unidos, e primeiro autor deste trabalho. “Não temos um método em tempo real que permita medir e modelar este campo magnético mais de uma hora antes de ter impacto na meteorologia espacial.”

O novo modelo criado por Savani e colegas fez uso de observações realizadas pelo Solar Dynamics Observatory para determinar a configuração dos campos magnéticos das EMC no momento em que se formavam na superfície do Sol. No passado, o uso destes dados como ferramenta de previsão não foi bem sucedido. De acordo com Savani, estas primeiras tentativas assumiam que as erupções solares tinham origem numa única região ativa, o que simplificava demasiado a compreensão do fenómeno. O novo método incorpora a particularidade das EMC poderem ter origem em mais que uma região ativa, e recorre a diferentes observatórios espaciais para monitorizar e modelar a evolução da nuvem de plasma.

Os investigadores testaram o novo método num total de 8 EMC ocorridas entre 2010 e 2014. Os resultados foram, até agora, bastante promissores, mas serão precisos novos testes para verificar se o método é suficientemente robusto para poder ser implementado nos sistemas de alerta e previsão de tempestades geomagnéticas usados pelo NOAA, nos Estados Unidos.

“Vamos testar o modelo com uma variedade de eventos históricos” afirmou Antti Pulkkinen, diretor do Centro de Investigação de Meteorologia Espacial do NOAA, e um dos coautores deste trabalho. “Vamos também ver como funciona em todos os eventos que possamos testemunhar ao longo do próximo ano. No final, seremos capazes de fornecer informações concretas sobre a fiabilidade desta ferramenta.”

Podem ler mais sobre este trabalho aqui.