O sol completa uma revolução completa a cada 28 dias. Devido a este movimento lento, os observadores da Terra podem ver qualquer região ativa na superfície do Sol durante cerca de duas semanas. Assim que a região sai da nossa linha de visão, ela desaparece de vista por mais duas semanas antes de retornar.
“A missão Solar Orbiter, lançada em 2020 pela Agência Espacial Europeia (ESA), amplia a nossa perspectiva”, disse o físico solar Ioannis Kontogiannis da ETH Zurique e do Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) em Locarno.
Ao contrário dos observatórios baseados na Terra, os orbitadores solares seguem uma órbita ampla que circunda o Sol uma vez a cada seis meses. Este caminho permite que a sonda observe regiões do Sol que normalmente estão escondidas da Terra, incluindo o seu lado oculto.
Uma visão rara de uma região solar excepcionalmente ativa
Entre abril e julho de 2024, o orbitador solar capturou observações detalhadas de uma das regiões solares mais intensas vistas nas últimas duas décadas. Em maio de 2024, a região, conhecida como NOAA 13664, surgiu à vista da Terra e imediatamente tornou conhecida a sua presença.
Desencadeou a tempestade geomagnética mais forte a atingir a Terra desde 2003. “Esta região produziu a espetacular aurora boreal que era visível no extremo sul da Suíça”, disse Luis Harra, professor da ETH Zurique e diretor do Observatório Meteorológico Físico de Davos.
Integrando dados de duas espaçonaves
Para compreender melhor como as regiões solares extremas se formam e evoluem, Harra e Kontogiannis reuniram uma equipa de investigação internacional. Os cientistas combinaram observações de duas naves espaciais diferentes para criar uma imagem mais completa da NOAA 13664.
O Solar Orbiter forneceu dados do outro lado do Sol, enquanto o Solar Dynamics Observatory da NASA forneceu observações contínuas da linha Terra-Sol, onde observa a direção do Sol quando ele está voltado para a Terra.
Ao combinar esses conjuntos de dados, os pesquisadores conseguiram acompanhar o NOAA 13664 por cerca de 94 dias.
Uma observação solar recorde
“Esta é a mais longa série contínua de imagens já feita para uma única região ativa: este é um marco na física solar”, disse Kontogiannis.
A equipa observou NOAA 13664 desde a sua ascensão inicial em 16 de abril de 2024, quando apareceu pela primeira vez no lado oculto do Sol, até à sua evolução completa e decadência final após 18 de julho de 2024. Esta linha temporal alargada permite aos cientistas capturar mudanças que normalmente passariam despercebidas.
Como os campos magnéticos impulsionam as tempestades solares
As regiões ativas do Sol são dominadas por campos magnéticos fortes e complexos. Estas regiões formam-se quando o plasma altamente magnético sobe do interior do Sol e rompe a sua superfície. Quando os campos magnéticos se tornam complexos e instáveis, podem libertar energia de formas dramáticas.
Essas erupções produzem intensas explosões de radiação eletromagnética chamadas erupções solares. Eles podem disparar grandes quantidades de plasma e partículas de alta energia para o espaço, criando tempestades solares que viajam por todo o sistema solar.
Impacto do mundo real na tecnologia moderna
Embora as tempestades solares sejam famosas por criarem auroras, seus efeitos vão além do céu colorido. O clima espacial severo pode interromper as redes elétricas, interferir nos sistemas de comunicação e aumentar a exposição à radiação das tripulações de voo. Os satélites também são vulneráveis.
Um exemplo recente ocorreu em fevereiro de 2022, quando 38 dos 49 satélites Starlink pertencentes à agência espacial norte-americana SpaceX foram perdidos apenas dois dias após o lançamento devido ao aumento da atividade solar.
Obstáculos perto de casa
“Mesmo os sinais nas linhas ferroviárias podem ser afetados e passar de vermelho para verde ou vice-versa”, disse Harra. “É realmente assustador”.
NOAA 13664 causa perturbações adicionais em maio de 2024 “A agricultura digital moderna foi particularmente afetada”, disse o cientista. “Os sinais de satélites, drones e sensores foram interrompidos, fazendo com que os agricultores perdessem dias de trabalho e as colheitas falhassem, com perdas económicas substanciais.”
“É um bom lembrete de que o Sol é a única estrela que influencia as nossas ações”, acrescentou Kontogiannis. “Vivemos com esta estrela, por isso é muito importante observá-la e tentar compreender como funciona e como afecta o nosso ambiente.”
Visualizando uma região solar em múltiplas rotações
Pela primeira vez, os investigadores conseguiram seguir uma única região solar superativa através de três rotações solares completas. Isto permitiu-lhes observar como a sua estrutura magnética evoluiu passo a passo, tornando-se cada vez mais complexa ao longo do tempo.
Eventualmente, os campos magnéticos formaram uma estrutura fortemente emaranhada. Este acúmulo resultou na explosão solar mais poderosa dos últimos vinte anos, que explodiu no outro lado do Sol em 20 de maio de 2024.
Melhorar a previsão do tempo espacial
Os cientistas esperam que estas observações levem a melhores previsões das tempestades solares e dos seus potenciais efeitos na Terra. Uma localização mais precisa poderia ajudar a proteger satélites de previsão meteorológica, sistemas de energia e outras tecnologias sensíveis.
“Quando vemos uma região do Sol com um campo magnético muito complexo, podemos inferir que há uma grande quantidade de energia que deve ser liberada na forma de uma tempestade solar”, explica Harra.
Por enquanto, é difícil prever o momento exato e a força da erupção. Os investigadores ainda não conseguem determinar se uma área produzirá um grande evento ou vários eventos mais pequenos, ou quando essas erupções ocorrerão.
“Ainda não chegámos lá. Mas estamos actualmente a desenvolver uma nova sonda espacial chamada Vigil na ESA, que se dedicará exclusivamente a melhorar a nossa compreensão do clima espacial”, disse o cientista. A missão está prevista para ser lançada em 2031.
