REUTERS/NASA/SDO/Handout (SCI TECH)
REUTERS/NASA/SDO/Handout (SCI TECH)

A próxima estação do clima espacial será tempestuosa ou tranquila?

Enquanto um novo ciclo de 11 anos de atividade solar se inicia, cientistas debatem a respeito de quão violenta nossa estrela mais próxima deverá se comportar

Dennis Overbye, The New York Times - Life/Style, O Estado de S.Paulo

06 de julho de 2021 | 05h00

A grande notícia a respeito do sol é que não há nenhuma grande notícia. Fomos abençoados, os astrônomos gostam de dizer, com uma vida próxima a uma “estrela entediante”.

Mas os habitantes (se houver algum) dos planetas que orbitam a estrela vizinha Proxima Centauri, a meros 4,2 anos-luz daqui, não têm a mesma sorte. Em abril, astrônomos anunciaram que uma gigantesca erupção ocorreu em sua superfície em 2019. Por sete segundos, diante de uma bateria de telescópios na Terra e no espaço sideral, a pequena estrela aumentou a emissão de radiação ultravioleta em 14 mil vezes, na erupção mais violenta desse tipo já vista em nossa galáxia.

Isso causa bem mais estrago do que uma queimadura de sol. “Um ser humano nesses planetas estaria encrencado”, afirmou Meredith MacGregor, professora de astronomia da Universidade do Colorado que liderou o esforço mundial de observação do fenômeno.

Intempérie espacial nessa escala é capaz de esterilizar planetas potencialmente habitáveis e poderia significar más notícias na busca de vida fora do nosso sistema solar. Mesmo uma intempérie espacial suave pode ser prejudicial a criaturas que já evoluíram e estão estabelecidas; manchas e tempestades solares, que oscilam em ciclos de 11 anos, desprendem energia capaz de colocar em perigo espaçonaves, astronautas e sistemas de comunicação.

Um novo ciclo de tempestades solares está para começar, e astrofísicos se dividem ao opinar a respeito de sua frequência e grau de ameaça. O sol pode estar prestes tanto a registrar recordes de quantidades de manchas e tempestades violentas quanto a caminho de um declínio equivalente ao Mínimo de Maunder, que ocorreu entre 1645 e 1715, quando quase nenhuma mancha solar apareceu - período que ficou conhecido na Europa como A Pequena Era Glacial.

Pagamentos de hipotecas cósmicas

“Vivemos na atmosfera de uma estrela”, costuma dizer o físico solar Scott McIntosh, do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica em Boulder, Colorado. “Enquanto civilização, nós subestimamos a nossa estrela.”

Aqui, a 150 milhões de quilômetros da estrela mais próxima - a que chamamos sol - existimos e, em grande parte, prosperamos à beira de incompreensíveis violências e complexidades.

O sol é uma estrela de porte médio, uma bola incandescente de gás ionizado com diâmetro de 1,6 milhão de quilômetros. Sua grande parte interna rotaciona mais rapidamente do que a externa, e as camadas mais externas rotacionam mais rapidamente no Equador do que nos polos. O resultado é um emaranhado de campos magnéticos, que se manifestam em manchas solares e fenômenos mais intensos que irrompem na superfície.

A cada segundo, reações termonucleares no núcleo do sol transformam 600 milhões de toneladas de hidrogênio em 596 milhões de toneladas de hélio. Os 4 milhões de toneladas que faltam, transformadas em energia pura, constituem o pagamento de hipoteca de toda a vida na Terra e talvez em outros pontos do sistema solar. À medida que a energia emana do sol, ela atravessa sucessivas camadas de gás cada vez mais frias e menos densas que, finalmente, 100 mil anos depois, atravessam a fotosfera - a superfície do sol - onde a temperatura baixa para meros 5,7 mil kelvin, ou 5.426 graus Celsius.

O sol é supreendentemente consistente nesses pagamentos de hipoteca. Poucos anos atrás, um experimento na Itália confirmou que nossa estrela parece não ter alterado a quantidade de energia que produz em pelo menos 100 mil anos, o mesmo tempo que leva para a energia emergir do núcleo do sol. Os pesquisadores também conseguiram calcular quanta energia o sol produz em tempo real, medindo partículas subatômicas chamadas neutrinos, que são produzidas por reações nucleares no interior do sol, escapam de lá em segundos e chegam à Terra em apenas oito minutos. Essa energia, descobriram eles, é equivalente ao que foi gerado 100 mil anos atrás e somente agora é detectável.

A ação não acaba na superfície do sol. Aquela amistosa fotosfera amarela fervilhante é marcada por escuras tempestades magnéticas (as infames manchas solares) que crepitam, redemoinham e chicoteiam o espaço sideral com chuveiradas de partículas elétricas e radiação. A coroa solar, composta por finas e superincandescentes serpentinas de gás eletrificado, visíveis somente durante eclipses do sol, se estende por milhões de quilômetros além da radiante superfície.

Às vezes as coisas saem errado, mas em uma escala muito menor em relação às explosões vistas em Proxima Centauri. Assim como os campos magnéticos gerados por todas aquelas rotações, gás eletrificado também emerge da superfície do sol, e os elementos se misturam e se emaranham. Finalmente, eles se precipitam e se reconectam em ciclos, desprendendo enormes quantidades de radiação e partículas carregadas - uma erupção solar explosiva pode ser mais poderosa do que milhões de bombas de hidrogênio.

Nublado com chance de manchas solares

Essas tempestades são mais prováveis de ocorrer durante os pontos máximos de atividade dos misteriosos ciclos de 11 anos das manchas solares.

Ultimamente, os ciclos de manchas solares têm sido mais brandos. Durante o ciclo mais recente, 101 manchas foram observadas no sol, em 2014, o ano de maior atividade; bem abaixo da média histórica de 160 a 240 manchas.

No ano passado, uma comissão de cientistas da Nasa e da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica previu que o próximo ciclo seria igualmente anêmico, com um pico em 2025, de aproximadamente 115 manchas solares.

Mas McIntosh e seus colegas fizeram uma previsão radicalmente diferente, de mais de 200 manchas solares no pico da atividade. O ciclo de 11 anos de manchas solares, afirmam eles, com base em 140 anos de análises de medições solares, revela o fundamento do ciclo de 22 anos de Hale, batizado em homenagem ao seu descobridor, George Ellery Hale. Durante esse período, o campo magnético do sol reverte sua polaridade e depois retorna ao padrão anterior.

Cada ciclo termina ou começa quando duas bandas magnéticas, migrando de latitudes altas e opostas do sol, se encontram no Equador solar e se aniquilam. Em média, cada fase do ciclo leva 11 anos, mas esse tempo pode variar.

McIntosh e sua equipe descobriram que quanto mais esse ciclo dura, mais fraco será o próximo ciclo, e vice-versa. O atual ciclo, o 24.º desde que começaram os registros, mostra todos os sinais de estar acabando após pouco mais de dez anos - um período mais curto que a média, o que significa que o próximo ciclo poderia ser forte.

“O Ciclo de Mancha Solar 25 poderia ter uma magnitude que rivaliza com os ciclos mais intensos desde que os registros começaram”, afirmou McIntosh no fim de abril. Ele e sua equipe ainda esperam a “ignição”. “Está muito, muito próximo”, escreveu ele em um e-mail. “Estamos observando muito atentamente.”

O elefante e as estrelas

Além da saúde da infraestrutura do nosso planeta, também está em jogo o orgulho que os astrônomos sentem ao pensar que entendem os violentos e complicados processos que ocorrem por trás da aparência relativamente tranquila do sol.

“Acho que o problema com o sol é que estamos perto demais dele e por isso há informações demais a respeito”, disse McIntosh. Ele afirmou que isso rompe paradigmas: “Seus modelos irão falhar algum dia. Isso é parte da razão por que acertar previsões meteorológicas é tão difícil. Nossas observações são muito detalhadas, mas sabemos que é difícil prever com absoluta precisão.”

Tony Phillips, astrônomo responsável pelo site spaceweather.com, concordou. “Na minha experiência, quando as pessoas realmente entendem algo, conseguem explicar isso de maneira simples”, afirmou em um e-mail. “É surpreendente para mim o fato de que quase nenhum dos profissionais da previsão de ciclos solares consegue explicar seu principal modelo de uma maneira que leigos consigam ‘entender’."

Essa situação o recordou da parábola a respeito dos cegos que tentavam produzir a Teoria dos Elefantes, e um deles se concentrava somente em sentir a tromba do animal.

“Scott e outros estão virando torcedores, ‘Gente, vocês estão ignorando o resto do corpo do elefante’”, afirmou ele. “Em outras palavras, há muito mais coisa a respeito do ciclo solar do que é comumente considerado pelos modelos convencionais. E por isso, de acordo com Scott, eles estão fadados a não entender o todo.”

Jay Pasachoff, astrônomo da Faculdade Williams que passou a vida observando a coroa solar durante eclipses, afirmou que ele não confia muito nessas previsões. Em um e-mail, ele relatou uma reunião, durante o ciclo passado, que teve “uma série de falas divertidas”.

Na conversa, recordou-se ele, as pessoas falavam, “O próximo ciclo será mais forte do que a média, o próximo ciclo será mais fraco do que a média, o próximo ciclo não será nem tão forte nem tão fraco em relação à média”. “Então, meu plano é esperar para ver”, acrescentou ele. / TRADUÇÃO DE AUGUSTO CALIL

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