O Sol completa uma rotação completa em aproximadamente 28 dias. Devido a essa rotação lenta, os observadores na Terra conseguem ver uma determinada região ativa na superfície do Sol por cerca de duas semanas. Assim que essa região sai de nosso campo de visão, ela desaparece por mais duas semanas antes de voltar a aparecer.
“Felizmente, a missão Solar Orbiter, lançada pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 2020, ampliou nossa perspectiva”, diz Ioannis Kontogiannis, físico solar do ETH Zurich e do Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) em Locarno.
Diferente dos observatórios baseados na Terra, o Solar Orbiter segue uma órbita ampla que circunda o Sol a cada seis meses. Esse trajeto permite que a sonda observe áreas do Sol que geralmente estão escondidas da Terra, incluindo seu lado afastado.
Uma Vista Rara de uma Região Solar Excepcionalmente Ativa
Entre abril e julho de 2024, o Solar Orbiter capturou observações detalhadas de uma das regiões solares mais intensas vistas nos últimos 20 anos. Em maio de 2024, essa região, conhecida como NOAA 13664, entrou em vista da Terra e imediatamente se fez notar.
Ela provocou as tempestades geomagnéticas mais fortes que atingiram a Terra desde 2003. “Essa região causou a espetacular aurora boreal que foi visível tão ao sul quanto a Suíça”, diz Louise Harra, professora do ETH Zurich e diretora do Observatório Meteorológico Físico de Davos.
Combinando Dados de Duas Naves Espaciais
Para entender melhor como regiões solares extremas se formam e evoluem, Harra e Kontogiannis reuniram uma equipe de pesquisa internacional. Os cientistas combinaram observações de duas naves espaciais diferentes para criar uma imagem muito mais completa da NOAA 13664.
O Solar Orbiter forneceu dados do lado afastado do Sol, enquanto o Observatório de Dinâmica Solar da NASA forneceu observações contínuas da linha Terra-Sol, onde monitora o lado do Sol que está voltado para a Terra.
Ao mesclar esses conjuntos de dados, os pesquisadores conseguiram acompanhar a NOAA 13664 quase sem interrupção por 94 dias.
Uma Observação Solar Recorde
“Esta é a série contínua de imagens mais longa já criada para uma única região ativa: é um marco na física solar”, diz Kontogiannis.
A equipe observou a NOAA 13664 desde sua emergência inicial em 16 de abril de 2024, quando apareceu pela primeira vez no lado afastado do Sol, até sua evolução completa e eventual decadência após 18 de julho de 2024. Esta linha do tempo ampliada permitiu que os cientistas registrassem mudanças que normalmente passariam despercebidas.
Como os Campos Magnéticos Geram Tempestades Solares
Regiões ativas no Sol são dominadas por campos magnéticos poderosos e complexos. Essas regiões se formam quando plasma altamente magnetizado sobe do interior do Sol e rompe a superfície. Quando os campos magnéticos se tornam emaranhados e instáveis, podem liberar energia de maneiras dramáticas.
Tais erupções produzem explosões intensas de radiação eletromagnética chamadas de flares solares. Elas também podem ejetar grandes quantidades de plasma e partículas de alta energia para o espaço, criando tempestades solares que se difundem pelo sistema solar.
Impactos no Mundo Real na Tecnologia Moderna
Embora as tempestades solares sejam famosas por produzirem auroras, seus efeitos vão muito além dos céus coloridos. Climas espaciais severos podem interromper redes de energia, interferir em sistemas de comunicação e aumentar a exposição à radiação para tripulações de aeronaves. Satélites também são vulneráveis.
Um exemplo recente ocorreu em fevereiro de 2022, quando 38 dos 49 satélites Starlink da SpaceX foram perdidos apenas dois dias após o lançamento devido à atividade solar elevada.
Interrupções Mais Próximas de Casa
“Até os sinais em linhas ferroviárias podem ser afetados e mudar de vermelho para verde ou vice-versa”, diz Harra. “Isso é realmente assustador.”
A NOAA 13664 causou outras interrupções em maio de 2024. “A agricultura digital moderna foi particularmente afetada”, diz a cientista. “Sinais de satélites, drones e sensores foram interrompidos, fazendo com que os agricultores perdessem dias de trabalho e levando a falhas nas colheitas com perdas econômicas consideráveis.”
“É um bom lembrete de que o Sol é a única estrela que influencia nossas atividades”, acrescenta Kontogiannis. “Vivemos com esta estrela, então é realmente importante que a observemos e tentemos entender como ela funciona e como afeta nosso ambiente.”
Observando uma Região Solar Através de Múltiplas Rotações
Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram acompanhar uma única região solar superativa através de três rotações solares completas. Isso permitiu que eles observassem como sua estrutura magnética evoluiu, passo a passo, tornando-se cada vez mais complexa ao longo do tempo.
Eventualmente, os campos magnéticos formaram uma estrutura densamente entrelaçada. Esse acúmulo culminou na erupção da flare solar mais poderosa dos últimos vinte anos, que ocorreu no lado afastado do Sol em 20 de maio de 2024.
Melhorando as Previsões do Tempo Espacial
Os cientistas esperam que essas observações levem a previsões melhores de tempestades solares e seus potenciais efeitos na Terra. Previsões meteorológicas espaciais mais precisas poderiam ajudar a proteger satélites, sistemas de energia e outras tecnologias sensíveis.
“Quando vemos uma região no Sol com um campo magnético extremamente complexo, podemos assumir que há uma grande quantidade de energia lá que terá que ser liberada como tempestades solares”, explica Harra.
No momento, prever a hora exata e a força das erupções continua sendo difícil. Os pesquisadores ainda não conseguem determinar se uma região produzirá um grande evento ou vários menores, ou precisamente quando essas erupções ocorrerão.
“Ainda não chegamos lá. Mas atualmente estamos desenvolvendo uma nova sonda espacial na ESA chamada Vigil, que será dedicada exclusivamente a melhorar nossa compreensão do clima espacial”, diz a cientista. A missão está prevista para lançamento em 2031.
