Não seria ótimo se os físicos solares pudessem prever tempestades de sol, assim como meteorologistas prevêem furacões? Bem, agora talvez eles possam. Os observatórios gêmeos STEREO da NASA fizeram as primeiras medições em 3D de explosões solares, conhecidas como ejeções de massa coronal (CMEs), permitindo que os cientistas vejam seu tamanho e forma e as imaginem enquanto viajam aproximadamente 150 milhões de quilômetros do Sol para a Terra. Com o STEREO, os cientistas agora podem capturar imagens de tempestades solares e fazer medições em tempo real de seus campos magnéticos, da mesma forma que os satélites permitem que os meteorologistas vejam o desenvolvimento de um furacão. Erupções da atmosfera externa do sol, ou corona, podem causar estragos em satélites (e astronautas) em órbita ou induzir grandes correntes nas redes elétricas da Terra, o que pode causar interrupções de energia ou apagões.
"Agora podemos ver um CME desde o momento em que ele sai da superfície solar até atingir a Terra e podemos reconstruir o evento em 3D diretamente das imagens", disse Angelos Vourlidas, físico solar do Laboratório de Pesquisa Naval, Washington, e cientista do projeto da Sun Earth Connection Coronal e Heliospheric Investigation a bordo do STEREO. No vídeo acima, veja algumas das imagens em 3D e ouça Vourlidas falar sobre as novas descobertas.
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As CMEs lançam bilhões de toneladas de plasma no espaço a milhares de quilômetros por hora e transportam parte do campo magnético do sol. Essas nuvens de tempestade solares criam uma onda de choque e uma grande perturbação em movimento no sistema solar. O choque pode acelerar algumas das partículas no espaço para altas energias, uma forma de "raios cósmicos solares" que podem ser perigosos para naves espaciais e astronautas. O material CME, que chega dias depois, pode atrapalhar o campo magnético da Terra, a magnetosfera e a atmosfera superior.
O STEREO consiste em dois observatórios quase idênticos que fazem observações simultâneas de EMCs a partir de dois pontos de vista diferentes. Um observatório 'lidera' a Terra em sua órbita ao redor do sol, enquanto o outro observatório 'segue' o planeta. Os dois pontos de vista do STEREO fornecem uma visão única da anatomia de uma tempestade solar, à medida que ela evolui e viaja em direção à Terra. Quando o CME chega à órbita da Terra, os sensores nos satélites fazem medições in situ da nuvem de tempestade solar, fornecendo uma "verdade do solo" entre o que foi visto à distância e o que é real dentro do CME.
A combinação está fornecendo aos físicos solares o entendimento mais completo até a data do funcionamento interno dessas tempestades. Também representa um grande passo para prever quando e como o impacto será sentido na Terra. O ângulo de separação entre os satélites permite que os pesquisadores rastreiem um CME em três dimensões, algo que eles fizeram várias vezes nos últimos anos ao aprenderem a usar essa nova ferramenta de clima espacial.
"As medições in situ do STEREO e de outras naves espaciais próximas à Terra ligam as propriedades físicas do CME em fuga às imagens remotas", disse Antoinette "Toni" Galvin, físico solar da Universidade de New Hampshire e o principal pesquisador do STEREO. Instrumento de composição plasmática e de íons supratermais (PLASTIC). "Isso nos ajuda a entender como a estrutura interna do CME foi formada e a prever melhor seu impacto na Terra."
Até agora, as CMEs podiam ser visualizadas perto do sol, mas as próximas medições tiveram que esperar até que a nuvem CME chegasse à Terra três a sete dias depois. As imagens e medições em tempo real do STEREO fornecem aos cientistas uma grande quantidade de informações - velocidade, direção e velocidade - de um CME dias antes do que com os métodos anteriores. Como resultado, mais tempo está disponível para empresas de energia e operadores de satélite se prepararem para tempestades solares potencialmente prejudiciais.
Assim como a força destrutiva de um furacão depende de sua direção, tamanho e velocidade, a seriedade dos efeitos de um CME depende de seu tamanho e velocidade, bem como se faz um golpe direto ou oblíquo na órbita da Terra.
CMEs perturbam o espaço dominado pelo campo magnético da Terra. As interrupções na magnetosfera podem acionar as luzes dançantes e coloridas, conhecidas como auroras, ou luzes do norte e do sul. Embora essas exibições sejam inofensivas, elas indicam que a atmosfera superior da Terra e a ionosfera estão em tumulto.
Tempestades solares podem interferir nas comunicações entre estações terrestres e satélites, pilotos de avião e astronautas. O ruído do rádio causado por uma tempestade também pode interromper o serviço de telefone celular. Distúrbios na ionosfera causados por CMEs podem distorcer a precisão da navegação do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e, em casos extremos, induzir correntes elétricas dispersas em cabos longos e transformadores de potência no solo.
A sonda STEREO foi lançada em 25 de outubro de 2006 na órbita da Terra em torno do sol.
Fontes: NASA, APL
