Caros Leitores;
Gráfico demonstrando alguns possíveis efeitos da intensa atividade solar. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith
Abra o aplicativo de previsão do tempo no seu telefone ou dê uma olhada nas notícias e você poderá encontrar rapidamente uma previsão detalhada do tempo na sua localização. É provável que o relatório afete seu comportamento durante o dia: se você calçar sandálias ou botas de neve, se fizer exercícios dentro de casa ou correr ao redor do quarteirão, se for a pé para o trabalho ou de ônibus.
Da mesma forma, o espaço está cheio de padrões climáticos dinâmicos que podem ter efeitos reais para a vida na Terra. O clima espacial se refere às condições do sistema solar produzidas pela atividade do Sol.
Assim como o clima está sempre ocorrendo na Terra, o clima espacial está em andamento. Mesmo sem grande atividade solar, os satélites e sistemas de comunicação podem ser afetados pela variabilidade na densidade e composição do ambiente próximo à Terra.
"O espaço não está vazio como costumamos pensar", disse Alexa Halford, pesquisadora de física espacial do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "O estudo do clima espacial é, na verdade, apenas tentar entender o ambiente espacial ao nosso redor, como tentamos entender o clima terrestre".
Em seu extremo, o clima espacial pode interromper as comunicações de rádio e colocar os astronautas em perigo. No passado, a atividade solar causava até mesmo temporariamente grandes apagões elétricos. Mas, com previsão e preparação adequada, esses efeitos perturbadores podem ser amplamente evitados. É por isso que a NASA estuda as condições meteorológicas espaciais.
(1) Que tipo de eventos climáticos ocorrem no espaço e quando é provável que ocorram?
Ejeções de massa coronal e erupções solares. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith
Muito diferente de sua chuva ou neve terrestre média, o clima espacial em nosso Sistema Solar é composto de radiação e partículas do Sol.
O Sol é feito de plasma superaquecido eletricamente carregado, o quarto estado da matéria. O plasma flui constantemente em direção aos planetas como o vento solar , despejando energia no espaço próximo à Terra.
Isso não é tudo de que o Sol é capaz. Às vezes, ele hospeda eventos muito mais dramáticos. As erupções solares são explosões tremendas na superfície do Sol, liberando energia que viaja à velocidade da luz. Seus efeitos na Terra são aparentes em oito minutos. Ejeções de massa coronal (CMEs) são erupções de grandes nuvens de plasma solar e campos magnéticos do Sol. As tempestades geomagnéticas resultantes desses eventos podem ocorrer um ou vários dias depois. CMEs e erupções solares também podem ocorrer ao mesmo tempo.
O Sol opera em um ciclo solar de onze anos, e CMEs e erupções são mais comuns durante a parte intermediária do ciclo solar, chamada de máximo solar. Durante o máximo solar, o Sol pode produzir vários CMEs por dia e algumas explosões verdadeiramente massivas por ano, disse Antti Pulkkinen, diretor da Divisão de Ciência Heliofísica da NASA Goddard. Em comparação, durante o mínimo solar, o sol pode ficar relativamente quieto por longos períodos de tempo. No ciclo solar 25, o Sol deverá atingir o máximo solar por volta de 2025.
(2) Então ... por que o clima espacial não nos incendeia?
A Terra tem um campo magnético grande e forte, produzido por ferro fundido carregado que se agita em seu núcleo. Esse campo mantém longe a maior parte do vento solar carregado em direção à Terra, assim como um guarda-chuva funciona em uma tempestade. A área dentro da segurança do campo magnético da Terra é chamada de magnetosfera.
Uma ilustração do sol interagindo com a magnetosfera da Terra. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith
A magnetosfera da Terra é muito grande e forte. Do lado oposto ao Sol, ele se estende centenas de vezes o comprimento do raio de aproximadamente 4.000 milhas da Terra. A magnetosfera enfrenta muito mais pressão no lado voltado para o sol, onde se estende de 6 a 10 vezes o raio da Terra (entre cerca de 25.000 milhas a 40.000 milhas).
"A magnetosfera é um escudo protetor muito bom", disse Halford. "Ele bloqueia a maior parte da radiação e do mau tempo que você consegue no espaço, mas não tudo".
Outra barreira é a espessa atmosfera da Terra, que bloqueia a radiação de luz prejudicial do Sol de atingir a superfície da Terra.
(3) Quais são os efeitos do clima espacial na Terra?
Como explica Halford, a proteção oferecida pela magnetosfera não é perfeita. Existem três maneiras principais pelas quais uma explosão na superfície do Sol pode afetar a Terra.
- Tempestade de blackout de rádio: esse tipo de tempestade, gerada por energia eletromagnética - luz, principalmente em comprimentos de onda invisíveis aos olhos humanos - tem maior probabilidade de ocorrer após uma explosão solar. A luz do Sol leva apenas oito minutos para chegar à Terra, então os efeitos desse tipo de evento são quase imediatos. A energia eletromagnética liberada em flares perturba a alta atmosfera da Terra - a região por onde os sinais de comunicação viajam - e pode causar blecautes de sinal. Um risco de um apagão de rádio é que os rádios são frequentemente usados para comunicações de emergência, por exemplo, para direcionar as pessoas durante um terremoto ou furacão. Imagine que uma tempestade solar coincida com um desastre natural, quando as comunicações de rádio são essenciais para manter as pessoas seguras. Isso aconteceu durante o furacão Irma, em setembro de 2017. Se os operadores forem notificados rapidamente,
- Tempestade de radiação solar: Uma tempestade de radiação solar emite um mar de partículas carregadas muito pequenas e que se movem rapidamente. Em sua velocidade acelerada, essas partículas carregam muita energia e podem permear a magnetosfera e colocar em perigo astronautas e espaçonaves na órbita da Terra. Para evitar o impacto da radiação, sistemas sensíveis em satélites podem ser desligados e os astronautas podem ser instruídos a construir um abrigo ou mover-se para seções melhor protegidas dentro de suas espaçonaves. Halford compara isso a se esconder em um porão durante um tornado.
- Tempestade geomagnética: dentro de um a três dias de uma erupção solar, nuvens gigantes de plasma, CMEs, podem atingir a órbita da Terra, comprimindo a magnetosfera. O influxo de partículas carregadas e campos eletromagnéticos ondulando através da magnetosfera da Terra podem induzir correntes em muitos sistemas elétricos importantes na superfície da Terra, incluindo redes de energia. Grandes apagões causados por tempestades geomagnéticas ocorreram em 1989 e 2003. Halford e Pulkkinen disseram que em muitos países, incluindo os Estados Unidos, existem salvaguardas para diminuir a probabilidade de isso acontecer novamente.
(4) Como os cientistas monitoram o clima espacial?
Uma variedade de agências vigia de perto o clima espacial. O Centro de Previsão do Clima Espacial da NOAA é a fonte oficial do governo dos Estados Unidos para previsões do tempo espacial. A NASA Heliophysics coordena os esforços de pesquisa com a NOAA, a National Science Foundation, o US Geological Survey e o US Air Force Research Laboratory sobre a Estratégia e Plano de Ação do Clima Espacial Nacional. A Heliofísica da NASA também mantém uma frota de observatórios científicos para observar erupções solares e o clima espacial dirigido pela Terra.
(5) Os indivíduos podem se preparar para eventos climáticos espaciais?
Cientistas e organizações do governo federal monitoram e se preparam para eventos climáticos espaciais. Os engenheiros trabalham para construir satélites "rad-hard" ou resistentes à radiação. Os astronautas podem precisar se abrigar durante certos eventos climáticos espaciais. Os operadores da rede elétrica podem implementar salvaguardas contra os efeitos das tempestades geomagnéticas. O governo dos Estados Unidos mantém uma página na Web com informações sobre o que fazer se o clima espacial causar queda de energia ou outros danos.
No entanto, para a maioria dos indivíduos, Halford diz que só há uma coisa que eles podem querer fazer no caso de um evento de clima espacial : preparar-se para a aurora. Aqueles que estão próximos aos polos podem ver belas exibições de luz no céu, já que a perda de partículas da magnetosfera durante uma tempestade geomagnética excita as partículas da atmosfera terrestre. Viajar para um local com uma boa vista pode exigir um voo, uma reserva de hotel, um chocolate quente e um cobertor quente.
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Fornecido pelo Goddard Space Flight Center da NASA
https://phys.org/news/2021-12-space-weather-effects-earth.html
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Hélio R.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e
Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
Page: http://livroseducacionais.blogspot.com.br
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