Evento de Carrington: relembre uma das piores tempestades solares da história

Você já percebeu que é cada vez mais frequente ouvirmos sobre grandes explosões e erupções solares? Isto mostra que nosso astro está “acordando” enquanto segue para um período de atividade mais intensa em seu ciclo natural. Acompanhar a atividade do Sol é extremamente importante, já que ela pode causar tempestades geomagnéticas poderosas — como a do Evento de Carrington, a mais intensa já registrada.

• Explosão solar, erupção e tempestade solar: qual a diferença?
• Como o Sol "pega fogo" se não tem oxigênio no espaço?

A atividade do Sol é impulsionada pelo campo magnético do nosso astro, e passa por ciclos de aproximadamente 11 anos. No momento, nosso astro está em seu 25º ciclo, e o esperado é que ele fique cada vez mais ativo até chegar ao máximo solar (nome dado ao pico de atividades no ciclo), previsto para acontecer em 2025.

Ao longo do ciclo, ocorrem erupções solares, ejeções de massa coronal, e outras atividades. Elas liberam nuvens de partículas eletricamente carregadas que, quando chegam à Terra, podem causar tempestades geomagnéticas capazes de interferir em satélites, sistemas de comunicação e até mesmo em redes elétricas — no caso do Evento de Carrington, a tempestade foi tão intensa que “transformou a noite em dia”!

Saiba mais sobre o evento:

O que foi o Evento de Carrington

Durante a manhã de 1º de setembro de 1859, o astrônomo Richard Carrington estava observando o Sol com um telescópio. O instrumento projetava a imagem do nosso astro em uma tela, e Carrington ia desenhando as manchas solares que via — no caso, ele estava capturando um grupo especialmente grande delas. Tudo corria bem, até que, repentinamente, ele notou duas formas bem luminosas sobre as manchas.

As estruturas brilhantes apareceram e se intensificaram; depois, elas se torceram, ficando com forma parecida com a de feijões. O astrônomo notou que estava vendo algo sem precedentes, e logo chamou uma testemunha para acompanhar o fenômeno com ele; mal havia passado um minuto e as estruturas já haviam mudado novamente. Cinco minutos depois, ele e a testemunha observaram as manchas solares diminuírem até ficarem com o tamanho de pontinhos, desaparecendo em seguida.

O mais curioso ainda estava por vir. Antes do dia seguinte amanhecer, o céu de todo o planeta brilhou em auroras coloridas com tons de vermelho, verde e lilás. Elas eram tão luminosas que permitiram que jornais fossem lidos ainda de noite, como se estivesse de dia, e apareceram em latitudes tropicais em regiões como Cuba, Jamaica, Havaí e outros locais; normalmente, as auroras aparecem somente em regiões próximas dos polos do planeta.

Para completar, as perturbações foram tão fortes que operadores de telégrafo, nos Estados Unidos, relataram que tomaram choques, viram faíscas saindo de seus equipamentos e que o papel pegou fogo — há relatos que afirmam que houve operadores que conseguiram usar os dispositivos sem baterias! Além disso, instrumentos que mediam o magnetismo da Terra mostraram comportamento anormal.

Naquele dia, o mundo havia experimentado o que acabou conhecido como o Evento de Carrington, a maior tempestade geomagnética da história.

E se o Evento de Carrington acontecesse hoje?

A NASA descreve que os fenômenos do Evento de Carrington foram causados por uma grande erupção solar, tão intensa que produziu um pico de luz visível e uma imensa ejeção de massa coronal (CME), formada por nuvem de partículas eletricamente carregadas e campos magnéticos expelidos em direção à Terra. Quando chegou aqui, a CME encontrou o campo magnético que protege nosso planeta e gerou uma tempestade geomagnética, que afetou toda a estrutura do campo magnético terrestre.

A tecnologia era relativamente simples naquela época, mas mesmo assim, as pessoas precisaram desconectar os fios dos telégrafos para parar as faíscas que saíam deles. Os relatos dos efeitos causados pela tempestade solar são curiosos, mas também são um alerta: hoje, uma tempestade geomagnética com a mesma intensidade daquela do Evento de Carrington causaria uma verdadeira catástrofe global.

Grande parte da preocupação vem das correntes induzidas geradas pela tempestade, que podem fluir por redes elétricas. Estas correntes geomagneticamente induzidas podem ter ultrapassar os 100 ampéres (quantidade equivalente ao serviço elétrico fornecido a várias residências) que, ao fluírem pelos componentes elétricos conectados à rede, como transformadores e sensores, causariam danos internos aos componentes. Ou seja, elas poderiam "fritar" boa parte da infraestrutura de nossas redes elétricas.

As partículas solares podem causar picos de energia, suficientes para explodir até grandes transformadores — e, se centenas deles forem danificados de uma vez, pode levar algum tempo até serem substituídos. No caso de cidades com infraestrutura de energia altamente comunicada, poderia acontecer um efeito dominó de falhas elétricas. Já imaginou cidades inteiras sem energia elétrica por semanas ou até meses?

A comunicação poderia ser afetada em escala global, com provedores de internet suspendendo o serviço e, em consequência, impedindo que diferentes sistemas se comuniquem um com o outro. Nem os satélites iriam escapar dos danos: a magnetosfera (região dominada pelo campo magnético terrestre) não é uma defesa perfeita, e as perturbações da tempestade podem queimar seus circuitos e aumentar a densidade da atmosfera. A maior densidade implica em um maior "arrasto" nos satélites, que podem cair de volta para a Terra.

Como proteger a Terra de tempestades solares?

Se os efeitos acima pareceram preocupantes, saiba que tempestades solares como a do Evento de Carrington costumam acontecer apenas uma vez a cada 500 anos. Por outro lado, tempestades menores acontecem com frequência, e outras com metade da intensidade da de 1859 ocorrem a cada 50 anos. Por isso, os cientistas seguem de olho nas partículas expelidas pelo Sol em direção à Terra.

O calor das erupções solares pode até não nos alcançar, mas as partículas eletricamente carregadas vindas do nosso astro, sim. Claro, estas partículas não chegam no solo porque estamos protegidos pela magnetosfera, mas já deu para perceber que elas podem ser perigosas para infraestruturas importantes para nós, certo?

Embora as CMEs levem alguns dias para chegar à Terra, este tempo não é suficiente para a preparação adequada em solo ou no espaço. Sim, os astronautas também precisam se abrigar para se proteger da radiação. Há empresas desenvolvendo capacitores capazes de absorver e dissipar a energia em excesso, e dispositivos como as gaiolas de Faraday podem cercar equipamentos importantes, protegendo-os das correntes. Entretanto, nenhuma destas soluções é totalmente eficiente.

No fim, o melhor caminho para evitar os efeitos das tempestades solares é prevendo-as com antecedência. Assim, redes e equipamentos vulneráveis podem ser desconectados, impedindo que os danos se espalhem. O observatório Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) traz dados importantes da velocidade de explosões solares, e há sistemas de alerta ainda melhores em desenvolvimento. Com os dados adequados em mãos, os cientistas da NASA e outras agências espaciais podem alertar companhias elétricas, operadores de satélites e até pilotos de aviões para se prepararem e, assim, evitar problemas.

Fonte: NASA (1, 2), Discover Magazine, National Geographic, The Conversation