Ejecção de massa coronal de 27 de Fevereiro de 2000. Um disco está a ser utilizado para bloquear a luz do sol. O círculo branco indica a superfície do sol. Imagem através de SOHO.
Em tantas ocasiões, o sol arrota, com o poder de 20 milhões de bombas nucleares. Estes soluços são conhecidos como ejecções de massa coronal ou CMEs. São erupções poderosas perto da superfície do sol, impulsionadas por dobras no campo magnético solar. Os choques resultantes ondulam através do sistema solar e podem interromper satélites e redes de energia na Terra.
p>Durante uma EMC, enormes bolhas de gás sobreaquecido – chamado plasma – são ejectadas do sol. Ao longo de várias horas, um bilião de toneladas de material é levantado da superfície do sol e acelerado a velocidades de um milhão de quilómetros por hora (1,6 milhões de quilómetros por hora). Isto pode acontecer várias vezes ao dia quando o sol está mais activo. Durante os seus períodos mais calmos, as EMCs ocorrem apenas cerca de uma vez em cada cinco dias.
Veja agora o sol, através do Observatório de Dinâmica Solar da NASA
A causa subjacente das EMCs não é bem compreendida. Os astrónomos concordam, contudo, que o campo magnético do sol desempenha um papel importante. Como o sol é um fluido, a turbulência tende a torcer o campo magnético em contorções complexas. Torce demasiado o campo, e torce-se, tal como um fio de telefone ou um brinquedo Slinky. Estas dobras quebram o campo magnético e podem potencialmente conduzir grandes quantidades de plasma para o espaço.
O plasma em si é uma nuvem de prótons e electrões transportados pelo vento solar. Viajando a um milhão de milhas por hora (1,6 milhões de kph), a ejecta pode atravessar a distância de 93 milhões de milhas (150 milhões de km) à Terra em apenas alguns dias.
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Porque as EMCs são sopradas do sol em todas as direcções, a maioria não chega perto da Terra. Mas de vez em quando, uma erupção é dirigida directamente a nós. Quando a nuvem de plasma atinge o nosso planeta, segue-se uma tempestade geomagnética. A onda de choque de partículas carregadas comprime o campo magnético diurno da Terra enquanto o lado da noite é esticado. Como um elástico de borracha alongado, o campo magnético terrestre acaba por se quebrar com a mesma quantidade de energia que um raio.
O vídeo abaixo mostra o fluxo de partículas em redor da Terra como ejectos solares associados a um ataque de massa coronal:
A investida de partículas carregadas e a reestruturação temporária do campo magnético da Terra tem efeitos observáveis. As luzes aurorais, geralmente vistas apenas perto dos pólos, podem derivar para latitudes mais baixas e tornar-se mais brilhantes. A perturbação do campo magnético também pode expor a Terra a raios cósmicos mortais. A atmosfera ainda proporciona protecção suficiente para todos os que se encontram no solo. Mas os astronautas no espaço podem receber doses letais de radiação. Durante uma tempestade solar em 1989, os cosmonautas a bordo da estação espacial Mir receberam a sua dose máxima anual de radiação em apenas algumas horas!
O verdadeiro perigo duradouro vem do efeito da tempestade sobre a tecnologia. O fluxo da actividade magnética e das correntes eléctricas induzidas tem o potencial de perturbar severamente as redes de energia, satélites, redes de comunicação, ou seja, qualquer coisa que utilize electricidade. Quando o sol nos apontou uma CME naquele evento de 1989 que acabei de mencionar, a tempestade resultante desmoronou a rede eléctrica Hydro-Québec. Seis milhões de pessoas ficaram sem energia durante nove horas.
Mas a tempestade de 1989 não é nada em comparação com a tempestade geomagnética de 1859. Conhecida como o Evento Carrington, depois do astrónomo amador Richard Carrington, que observou as chamas que desencadearam a tempestade, foi a tempestade geomagnética mais poderosa alguma vez registada. Auroras foram observadas tão a sul como o Havai e as Caraíbas. Testemunhas em latitudes mais elevadas relataram ser capazes de ler jornais apenas pela luz da aurora. As redes telegráficas em todo o mundo falharam catastroficamente; os operadores receberam choques e papel telegráfico incendiado.
Uma repetição do Evento Carrington no mundo actual, muito mais interligado, seria devastador. As falhas em cascata poderiam rapidamente desligar a energia a milhões de pessoas numa questão de minutos. As redes de comunicação falhariam e os satélites GPS, nos quais se baseia todo o sistema de tráfego aéreo, desligar-se-iam.
Uma repetição de 1859 poderia ser verdadeiramente catastrófica!
Obviamente, não queremos ser surpreendidos por uma poderosa CME ligada à Terra. É por isso que os astrónomos estudam o sol. Para além da alegria de descobrir como funcionam as estrelas, uma melhor compreensão da actividade solar pode ajudar-nos a estar melhor preparados. Mesmo com apenas algumas horas de aviso antes de um ataque iminente de EMC, poderíamos encerrar em segurança e proteger os serviços essenciais. As perturbações podem então durar apenas algumas horas, em vez dos dias, semanas e meses que de outra forma poderiam ocorrer.
CMEs são apenas mais um lembrete de quão frágil é o nosso ponto azul pálido enquanto corre à volta do sol.
A 31 de Agosto de 2012, o Observatório da Dinâmica Solar apanhou os fluxos de lançamento de plasma do sol para o espaço a quase 900 milhas (cerca de 1.400 km) por segundo. Imagem através da NASA/GSFC/SDO.
Bottom line: Ejecções de massa coronal – também conhecidas como EMCs – são erupções poderosas na superfície do sol. Causadas por instabilidades no campo magnético do sol, podem lançar um bilião de toneladas de gás sobreaquecido para o espaço. A maior parte deriva de forma inofensiva através do sistema solar, mas ocasionalmente dirige-se à Terra. Quando isso acontece, a tempestade magnética resultante pode perturbar gravemente os sistemas eléctricos e produzir brilhantes exibições aurorais.
Vista: 25 anos de actividade solar
Chris Crockett obteve o seu doutoramento.D. em astronomia pela UCLA em 2011 e trabalhou no Observatório Lowell e no Observatório Naval dos Estados Unidos. Percebeu então que gostava muito mais de falar de astronomia do que de o fazer realmente. Depois de ter recebido uma bolsa de estudo da Associação Americana para o Progresso da Ciência nos Media em 2013, passou um Verão a escrever para a Scientific American, depois passou a ser o escritor de astronomia da equipa da Science News de 2014 a 2017. Hoje em dia, é freelancer, concentrando-se em histórias sobre astronomia, ciência planetária e física. O seu trabalho apareceu em Science News, Scientific American, Smithsonian Magazine, Knowable, Sky & Telescope, e a revista online da American Physical Society Physics.