Sombras Misteriosas Revelaram Como a Terra Está Conectada ao Sol

Desde os tempos antigos, o Sol tem sido conhecido como doador de luz e calor, uma fonte de vida. As plantas são atraídas da Terra por seus raios, trazendo a primavera, seguida por colheitas abundantes.

A própria Terra foi descoberta ter propriedades místicas quando a tradição da China espalhou o uso de ímãs de bússola para encontrar a direção norte. Em 1600, após séculos de uso ocidental da bússola, William Gilbert, médico pessoal da Rainha Elizabeth I, produziu um livro sobre ímãs que também descrevia toda a Terra como um único ímã.

O astrofísico americano George Ellery Hale ganhou fama construindo o maior telescópio do mundo na metade 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 o da Terra. Esse magnetismo era mais forte em regiões escuras chamadas manchas solares.

Uma visão aproximada de uma mancha solar capturada em março de 2014. (NASA Goddard)

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

Mudanças Observadas

As manchas solares despertaram o interesse dos astrônomos e, com a crescente disponibilidade e qualidade dos telescópios, foram acompanhadas de perto até 1645. Apesar do grande interesse nelas, os astrônomos não conseguiram encontrar manchas solares por um período de 70 anos conhecido como mínimo de Maunder.

Então, em 1715, eles começaram a aparecer misteriosamente novamente. Desde então, as manchas solares apareceram e desapareceram em um ciclo que parece ter cerca de 11 anos de duração, referido 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 fenômenos cíclicos teriam sido classificadas como astrológicas, prevendo uma conexão entre os céus e a Terra que não é real.

Em 1859, Richard Carrington, um rico dono de cervejaria e astrônomo amador, estava esboçando manchas solares quando, para seu espanto, uma delas virou abruptamente da escuridão para a luz.

Essa “erupção solar” explosiva durou apenas alguns minutos, mas dois dias depois foi seguida por uma enorme tempestade auroral e magnética, conhecida como Evento Carrington. As auroras, normalmente restritas a latitudes quase polares, foram vistas em todo o mundo. A tecnologia da época foi afetada, com sistemas telegráficos funcionando sem suas baterias ou entrando em chamas.

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

George Ellery Hale desenvolveu imagens que permitiram ver o fluxo de vórtice no Sol, que lhe lembrou o campo magnético de um ímã de barra. (G. E. Hale)

Efeitos do magnetismo solar

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

Sob as condições certas, a energia magnética pode ser liberada em várias formas. As erupções de luz branca como a vista por Carrington 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 na Terra, então qualquer movimento gerado por erupções raramente escapa de lá. Em vez disso, regiões acima das manchas solares podem conseguir lançar enormes nuvens de gás no espaço, chamadas de “ejeções de massa coronal”. Se, por acaso, uma for lançada na direção do nosso planeta, ela pode causar tempestades aurorais.

O último ciclo solar (24) foi fraco, mas este (25, previsão em vermelho) está chegando muito mais forte do que o esperado. Linhas roxas são médias, 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 nenhuma mancha solar foi vista. (Space Weather Prediction Center, NOAA)

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

Se a direção magnética não estiver alinhada, pode haver alguma compressão devido à nuvem de gás quente e rápido, mas pouco mais. Agora, estamos no pico ou próximo a um pico inesperadamente grande no número de manchas solares e há chances de continuarmos recebendo grandes tempestades magnéticas como a de maio de 2024 por talvez até alguns anos.

Beleza e perigo se combinam nesses eventos, mas certamente são fascinantes.