Planejando uma viagem para Marte? Pegue bastante blindagem. De acordo com os sensores da sonda ACE (Advanced Composition Explorer) da NASA, os raios cósmicos galácticos atingiram uma alta na era espacial.
"Em 2009, as intensidades dos raios cósmicos aumentaram 19% além de tudo o que vimos nos últimos 50 anos", diz Richard Mewaldt, da Caltech. "O aumento é significativo e pode significar que precisamos repensar a quantidade de radiação que os astronautas levam consigo em missões no espaço profundo".
A causa do surto é o mínimo solar, uma pausa profunda na atividade solar que começou por volta de 2007 e continua até hoje. Os pesquisadores sabem há muito tempo que os raios cósmicos sobem quando a atividade solar diminui. No momento, a atividade solar é tão fraca quanto nos tempos modernos, preparando o cenário para o que Mewaldt chama de "uma tempestade perfeita de raios cósmicos".
"Estamos experimentando o mais profundo mínimo solar em quase um século", diz Dean Pesnell, do Goddard Space Flight Center, "portanto não é surpresa que os raios cósmicos estejam em níveis recordes para a Era Espacial".
Os raios cósmicos galácticos vêm de fora do sistema solar. São partículas subatômicas - principalmente prótons, mas também alguns núcleos pesados - aceleradas até a velocidade da luz por explosões distantes de supernovas. Os raios cósmicos causam "chuveiros de ar" de partículas secundárias quando atingem a atmosfera da Terra. Eles representam um risco à saúde dos astronautas. E um único raio cósmico pode desativar um satélite se atingir um circuito integrado infeliz.
O campo magnético do sol é nossa primeira linha de defesa contra essas partículas energéticas altamente carregadas. Todo o sistema solar, de Mercúrio a Plutão e além, é cercado por uma bolha de magnetismo solar chamada "heliosfera". Nasce do dínamo magnético interno do sol e é inflado em proporções gigantescas pelo vento solar. Quando um raio cósmico tenta entrar no sistema solar, deve lutar através das camadas externas da heliosfera; e se ele entrar, há um emaranhado de campos magnéticos esperando para se espalhar e desviar o intruso.
"Em momentos de baixa atividade solar, essa proteção natural é enfraquecida e mais raios cósmicos são capazes de atingir o sistema solar interno", explica Pesnell.
Mewaldt lista três aspectos do atual mínimo solar que se combinam para criar a tempestade perfeita:
(1) O campo magnético do sol é fraco. "Houve um declínio acentuado no campo magnético interplanetário (FMI) do Sol, chegando a apenas 4 nanoTesla (nT) em valores típicos de 6 a 8 nT", diz ele. "Esse FMI recorde baixo contribui, sem dúvida, para os fluxos recordes de raios cósmicos altos."
(2) O vento solar está diminuindo. “As medições da sonda Ulysses mostram que a pressão do vento solar está baixa em 50 anos”, continua ele, “então a bolha magnética que protege o sistema solar não está sendo inflada tanto quanto de costume”. Uma bolha menor dá aos raios cósmicos um tiro mais curto no sistema solar. Quando um raio cósmico entra no sistema solar, ele deve "nadar contra a corrente" contra o vento solar. As velocidades do vento solar caíram para níveis muito baixos em 2008 e 2009, tornando mais fácil do que o habitual o prosseguimento de um raio cósmico.
(3) A folha atual está nivelando. Imagine o sol usando uma saia de bailarina tão larga quanto todo o sistema solar, com uma corrente elétrica fluindo pelas dobras onduladas. Essa é a "folha de corrente heliosférica", uma vasta zona de transição onde a polaridade do campo magnético do sol muda de mais (norte) para menos (sul). A folha atual é importante porque os raios cósmicos tendem a ser guiados por suas dobras. Ultimamente, a folha atual vem se achatando, permitindo aos raios cósmicos um acesso mais direto ao sistema solar interno.
“Se o achatamento continuar como ocorreu nos mínimos solares anteriores, poderemos ver os fluxos de raios cósmicos saltarem até 30% acima dos máximos anteriores da Era Espacial”, prevê Mewaldt.
A Terra não corre grande risco dos raios cósmicos extras. A atmosfera e o campo magnético do planeta se combinam para formar um escudo formidável contra a radiação espacial, protegendo os seres humanos na superfície. Na verdade, enfrentamos tempestades muito piores que isso. Centenas de anos atrás, os fluxos de raios cósmicos eram pelo menos 200% maiores do que são agora. Os pesquisadores sabem disso porque quando os raios cósmicos atingem a atmosfera, eles produzem o isótopo berílio-10, que é preservado no gelo polar. Ao examinar os núcleos de gelo, é possível estimar os fluxos de raios cósmicos há mais de mil anos. Mesmo com o recente surto, os raios cósmicos hoje são muito mais fracos do que foram às vezes no milênio passado.
"A era espacial até agora experimentou um tempo de atividade cósmica relativamente baixa", diz Mewaldt. "Agora podemos estar voltando aos níveis típicos dos séculos passados."
A sonda da NASA continuará a monitorar a situação à medida que o mínimo solar se desdobrar. Fique atento às atualizações.
