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Sombras misteriosas revelaram como a Terra está conectada ao Sol: WebCuriosos

Sombras misteriosas revelaram como a Terra está conectada ao Sol: ScienceAlert

Sombras misteriosas revelaram como a Terra está conectada ao Sol: WebCuriosos

Desde a antiguidade, o Sol é conhecido como doador de luz e calor, fonte de vida. As plantas são arrancadas da Terra por seus raios, trazendo a primavera, seguida de colheitas abundantes.


Descobriu-se que a própria Terra tinha propriedades místicas quando a tradição da China difundir o uso de ímãs de bússola para encontrar a direção norte. Em 1600, após séculos de uso da bússola ocidental, William Gilbert, médico pessoal da rainha Elizabeth I, produziu um livro sobre ímãs que também descreveu toda a Terra como uma só.


O astrofísico americano George Ellery Hale ganhou fama por construindo o maior telescópio do mundo em meados do século XX. Hale começou sua carreira estudando o Sol e, usando luz polarizada, mostrou que certas áreas do Sol eram altamente magnéticas, com campos milhares de vezes mais fortes que os da Terra. Este magnetismo era mais forte nas regiões escuras chamadas manchas solares.

Um close de uma mancha solar capturada em março de 2014. (NASA Godard)

No século XVII, Galileu usou o telescópio recém-desenvolvido para revelar que o Sol estava manchado de manchas. Ele observou muitas de suas propriedades, inclusive que mostravam a rotação do Sol a cada mês e que seu tamanho mudava com o tempo. Embora Galileu tenha realizado alguns experimentos com ímãs na forma de magnetitas usadas como bússolas rudimentaresele certamente não fez uma conexão com as manchas solares.


Mudanças observadas

As manchas solares capturaram o interesse dos astrônomos e, com a crescente disponibilidade e qualidade dos telescópios, foram monitoradas de perto até 1645. Apesar do enorme interesse por elas, os astrônomos não conseguiram encontrar manchas solares por um período de tempo. Período de 70 anos conhecido como mínimo de Maunder.


Então, em 1715, eles começaram a aparecer misteriosamente novamente. Desde então, as manchas solares surgiram e desapareceram num ciclo que parece durar cerca de 11 anos, conhecido como ciclo solar, com o número de manchas solares variando entre zero e centenas. Até 1859, as tentativas de explicar os ciclos solares ligando-os a outros fenómenos cíclicos teriam sido classificadas como astrológicas, prevendo uma ligação entre os céus e a Terra que não é real.


Em 1859, Richard Carringtonum rico proprietário de uma cervejaria e astrônomo amador, estava desenhando manchas solares quando, para sua surpresa, uma delas mudou abruptamente da escuridão para a luz.


Esta explosiva “explosão solar” durou apenas alguns minutos, mas em dois dias foi seguida por uma enorme tempestade auroral e magnética. conhecido como Evento Carrington. Auroras, normalmente restritas a latitudes quase polares, foram vistas em todo o mundo. A tecnologia da época foi afetada, com sistemas telegráficos funcionando sem baterias ou pegando fogo.


Discute-se quais seriam os efeitos de um evento semelhante em nossa tecnologia moderna, já que não houve nada dessa magnitude desde então. No entanto, não ficou imediatamente claro em 1859 que o Sol e a Terra pudessem realmente estar ligados, e muitos pensaram que a explosão solar e a tempestade posterior estavam relacionadas apenas por coincidência.

George Ellery Hale desenvolveu imagens que lhe permitiram ver o fluxo de vórtices no Sol que o lembrava do campo magnético de uma barra magnética. (GE Hale)

Efeitos do magnetismo solar

A descoberta do magnetismo solar por Hale cerca de 50 anos após o evento Carrington, juntamente com registros mostrando que as auroras tinham um ciclo de 11 anos semelhante ao do Sol, formaram a base de nossa compreensão moderna do “relação solar-terrestre.”


Essa relação é fundamentalmente baseada no magnetismo. As próprias manchas solares armazenam energia magnética; sua pressão permite que as manchas solares sejam mais frias do que as áreas adjacentes da superfície emissora de luz do Sol ou fotosfera, e portanto mais escuro.


Nas condições certas, a energia magnética pode ser liberada de várias formas. As explosões de luz branca como as que Carrington viu são muito raras – mais frequentemente a energia magnética é convertida em raios X.


A gravidade perto da superfície solar é cerca de 30 vezes mais forte do que a da Terra, por isso qualquer movimento gerado pelas explosões raramente escapa de lá. Em vez disso, as regiões acima das manchas solares podem conseguir lançar enormes nuvens de gás para o espaço, chamadas “ejeções de massa coronal.” Se, por acaso, alguém for atirado na direção do nosso planeta, poderá causar tempestades aurorais.

O último ciclo solar (24) foi fraco, mas este (25, previsão em vermelho) está se aproximando muito mais forte do que o previsto. As linhas roxas são médias, as linhas pretas pontiagudas são contagens. A contagem atual é quase o dobro da previsão. O ciclo de 11 anos é óbvio; em 2020, por exemplo, praticamente não foram observadas manchas solares. (Centro de Previsão do Clima Espacial, NOAA)

Se o magnetismo da região ativa ao redor da mancha solar cria uma nuvem de gás que atinge a Terra com direção magnética oposta àquela descoberta por Gilbert em 1600, a energia pode fluir para a região próxima da Terra. Essa energia é armazenada no lado noturno, e não no lado de onde veio voltado para o Sol, e causa auroras.


Se a direção magnética não estiver alinhada, pode haver alguma compressão devido à nuvem de gás quente e rápida, mas pouco mais. Neste momento, estamos perto de um pico inesperadamente grande no número de manchas solares e é provável que continuemos a ter grandes tempestades magnéticas como a de maio de 2024, possivelmente por até alguns anos.

Beleza e perigo se combinam nesses eventos, mas certamente fascinarão.

Martin ConnorsProfessor de Astronomia, Matemática e Física, Universidade Athabasca

Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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