O Sol completa uma rotação completa a cada 28 dias. Devido a essa rotação lenta, os observadores na Terra podem ver uma determinada região ativa na superfície do Sol por cerca de duas semanas. Assim que essa região sai de nosso campo de visão, desaparece por mais duas semanas antes de retornar.
“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.
Ao contrário dos observatórios baseados na Terra, o Solar Orbiter segue uma órbita ampla que o circunda em torno do Sol a cada seis meses. Esse caminho permite que a espaçonave observe áreas do Sol que normalmente estão ocultas da Terra, incluindo seu lado oposto.
Uma Visão 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 na última duas décadas. Em maio de 2024, essa região, conhecida como NOAA 13664, rotacionou para 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 borealis que foi visível até 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 Espaçonaves
Para entender melhor como regiões solares extremas se formam e evoluem, Harra e Kontogiannis montaram uma equipe internacional de pesquisa. Os cientistas combinaram observações de duas espaçonaves diferentes para criar uma imagem muito mais completa da NOAA 13664.
O Solar Orbiter forneceu dados do lado oculto do Sol, enquanto o Observatório de Dinâmica Solar da NASA ofereceu observações contínuas da linha Terra-Sol, onde monitora o lado do Sol voltado para a Terra.
Ao fundir esses conjuntos de dados, os pesquisadores foram capazes de acompanhar a NOAA 13664 quase sem interrupções por 94 dias.
Uma Observação Solar Recorde
“Esta é a mais longa série contínua de imagens 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 oculto do Sol, até sua evolução completa e eventual declínio após 18 de julho de 2024. Essa linha do tempo estendida permitiu que os cientistas capturassem mudanças que normalmente passariam despercebidas.
Como Campos Magnéticos Impulsionam Tempestades Solares
Regiões ativas no Sol são dominadas por poderosos e complexos campos magnéticos. Essas regiões se formam quando plasma altamente magnetizado sobe do interior do Sol e rompe sua superfície. Quando os campos magnéticos se tornam emaranhados e instáveis, podem liberar energia de maneiras dramáticas.
Essas erupções produzem intensos rajadas de radiação eletromagnética chamadas de flares solares. Elas também podem lançar grandes quantidades de plasma e partículas de alta energia para o espaço, criando tempestades solares que viajam pelo sistema solar.
Impactos Reais na Tecnologia Moderna
Enquanto as tempestades solares são famosas por produzirem auroras, seus efeitos vão muito além dos céus coloridos. O clima espacial severo pode interromper redes elétricas, interferir em sistemas de comunicação e aumentar a exposição à radiação para equipes aeronáuticas. Satélites também são vulneráveis.
Um exemplo recente ocorreu em fevereiro de 2022, quando 38 dos 49 satélites Starlink, da empresa espacial americana SpaceX, foram perdidos apenas dois dias após o lançamento devido à atividade solar elevada.
Interrupções Mais Próximas de Casa
“Até sinais em linhas de trem podem ser afetados e mudar de vermelho para verde ou vice-versa,” diz Harra. “Isso é realmente assustador.”
NOAA 13664 causou interrupções adicionais 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 de cultivo com consideráveis perdas econômicas.”
“É um bom lembrete de que o Sol é a única estrela que influencia nossas atividades,” acrescenta Kontogiannis. “Vivemos com essa estrela, então é realmente importante que a observemos e tentemos entender como ela funciona e como afeta nosso ambiente.”
Acompanhando uma Região Solar Através de Várias rotações
Pela primeira vez, os pesquisadores foram capazes de seguir uma única região solar superativa através de três rotações solares completas. Isso lhes permitiu observar 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 intimamente entrelaçada. Essa acumulação culminou na erupção do flare solar mais poderoso dos últimos vinte anos, que ocorreu no lado oposto do Sol em 20 de maio de 2024.
Melhorando as Previsões de Clima Espacial
Os cientistas esperam que essas observações levem a previsões melhores das tempestades solares e seus potenciais efeitos na Terra. Previsões de clima espacial mais precisas podem ajudar a proteger satélites, sistemas de energia e outras tecnologias sensíveis.
“Quando vemos uma região no sol com um campo magnético extremamente complexo, podemos supor que há uma grande quantidade de energia lá que terá que ser liberada como tempestades solares,” explica Harra.
No momento, prever o tempo exato e a intensidade das erupções continua difícil. 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 nosso entendimento sobre o clima espacial,” diz a cientista. A missão está prevista para lançamento em 2031.