Vento solar: Porque estamos seguros do seu poder destrutivo? Qual sua influência no planeta? 

Bruno Vanderlei,

 Mariana Bina

Suelen Gonçalves

Weslei João

RESUMO: Nesse trabalho será abordado o assunto sobre o vento solar. O que é, qual a sua influência, porque estamos seguros do seu poder destrutivo e suas consequências.

PALAVRAS-CHAVE: Vento solar. Sua influência no planeta. Poder destrutivo. 

O vento solar é a emissão contínua de partículas carregadas provenientes da coroa solar. Essas partículas podem ser elétrons e prótons, além de subpartículas como os neutrinos.

Próximo da Terra, a velocidade das partículas pode variar entre 400 e 800 km/s, com densidades próximas de 10 partículas por centímetro cúbico.

Variações na coroa solar, devido à rotação do Sol e às suas atividades magnéticas, tornam o vento solar variável e instável, exercendo influência nos gases ao redor da estrela e planetas próximos a esta.

Exemplos dos efeitos do vento solar são as caudas cometárias, que têm a sua orientação definida pela direção do vento solar, e alterações nos campos magnéticos planetários (magnetosfera), já que defletem as partículas e impedem-nas de chegar às superfícies dos planetas. Com efeito, a deflexão das partículas do vento solar varia conforme o campo magnético do planeta: quanto maior a intensidade magnética, maior será a deflexão.

Aurora polar causada pela deflexão do vento solar na alta atmosfera terrestre.

Quando ocorrem as explosões na superfície do Sol, aumenta a emanação de radiação e a densidade de partículas carregadas cresce, o que gera uma tempestade magnética que deforma a magnetosfera e produz fenômenos como as auroras polares.

Além de influir na propagação das ondas de rádio, o vento solar tem também efeitos no comportamento da atmosfera da Terra, pois as partículas carregadas podem alterar a ionização na alta atmosfera e, consequentemente, aumentar a possibilidade de tempestades magnéticas. O mecanismo exato da formação do vento solar não é conhecido, sabendo-se que é composto por plasma de elétrons, prótons, subpartículas e partículas carregadas de átomos ionizados mais pesados que, presumivelmente, são acelerados pelas reações termonucleares do Sol em todas as direções e a velocidade elevadas (aproximadamente 400 km/s).

Como o vento solar é responsável pelo surgimento de caudas nos cometas e pela forma do halo magnético em torno dos planetas, pode ter também efeitos mensuráveis no rastro de voo de veículos espaciais; sua composição reflete a da coroa solar. Quando as erupções solares são violentas, podem resultar em tempestades geomagnéticas na Terra; estas influem diretamente no clima do planeta.

As primeiras observações da magnetosfera terrestre foram efectuadas pelo satélite IMAGE (Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration) entre Março de 2000 e Dezembro de 2005.

Tempestade geomagnética

Tempestade geomagnética ou tempestade solar é uma perturbação temporária da magnetosfera da Terra causado por uma onda de choque do vento solar e/ou nuvem magnética que interage com o campo magnético da Terra. O aumento da pressão do vento solar inicialmente comprime a magnetosfera. O campo magnético do vento solar então interage com o campo magnético da Terra e transfere um aumento de energia na magnetosfera. Ambas as interações causam um aumento na circulação de plasma através da magnetosfera (impulsionado pelo aumento de campos elétricos no interior da magnetosfera) e um aumento da corrente eléctrica na ionosfera e magnetosfera.

Durante a fase principal de uma tempestade geomagnética, a corrente elétrica na magnetosfera cria uma força magnética que é empurrada para fora da fronteira entre a magnetosfera e o vento solar. A perturbação no meio interplanetário que aciona uma tempestade geomagnética pode ser uma ejeção de massa coronal (EMC) ou uma corrente de alta velocidade^[1] do vento solar proveniente de uma região da superfície do Sol com campo magnético fraco. A frequência de tempestades geomagnéticas aumenta e diminui com o ciclo das manchas solares. As tempestades impulsionadas por EMCs são mais comuns durante o máximo do ciclo solar e tempestades conduzidas por correntes de alta velocidade são mais comuns durante o mínimo do ciclo solar.

Existem vários fenômenos atmosféricos espaço que tendem a ser associados com ou são causados por uma tempestade geomagnética, como evento de partícula solar, correntes induzidas geomagneticamente, perturbações ionosféricas que causam a cintilação de rádio e radar, interrupção da navegação por bússola magnética e auroras em latitudes muito mais baixas do que o normal. Durante o chamado "Evento Carrington", em 1859, auroras foram vistas no Havaí e redes de telégrafos queimaram. Em 1989, uma tempestade geomagnética energizou linhas de transmissão de energia que interromperam a distribuição de energia elétrica na maior parte da província de Quebec, no Canadá,^[2] e causou auroras que puderam ser vistas no Texas, sul dos Estados Unidos.^[3] Estima-se que o prejuízo financeiro que um evento semelhante ao que ocorreu em 1859 causaria na civilização moderna poderia chegar a 2,6 trilhões de dólares.^[4] Existe uma probabilidade de 12% de que um evento parecido aconteça entre os anos de 2012 e 2022. Em 23 de julho de 2012, uma tempestade solar do "nível Carrington" foi observada e, por apenas duas semanas de diferença, o trajeto do fenômeno errou a trajetória da órbita da Terra. Informações sobre as observações deste evento foram compartilhadas publicamente pela primeira pela NASA em 28 de abril de 2014.       

Vento solar

A matéria ejetada pelo Sol e que se desloca pelo espaço interplanetário é chamada de vento solar. O vento solar é formado por partículas de altas energias, atômicas e subatômicas, consistindo de elétrons, prótons e núcleos de Hélio, com velocidades acima da velocidade de escape gravitacional do Sol. Quando a atividade solar não é significativa, o vento solar é uniforme e com velocidade aproximada de 400 km por segundo. Mas quando há distúrbios solares violentos, o vento solar pode alcançar velocidades muitas vezes superiores às observadas normalmente.^[6]

Nosso escudo protetor

Campo magnético da Terra

Representação esquemática da interação do vento solar com a magnetosfera da Terra.

A Terra recebe radiação de diferentes energias e origens do espaço, mas sua superfície está razoavelmente protegida por diversas camadas da atmosfera. A magnetosfera funciona como um escudo protetor de plasma, onde partículas carregadas são controladas pelo campo magnético que desvia a maior parte das partículas energéticas que chegam ao planeta. Um fluxo de radiação eletromagnética emitida pelo Sol chega à Terra constantemente e sofre influência do campo geomagnético e da atmosfera terrestre, que impedem que o planeta seja atingido diretamente e fazendo com que o vento solar flua em torno do campo.

Mas a magnetosfera pode se tornar perturbada e alterar sua intensidade e direção quando o Sol apresenta um número grande de erupções e nuvens de partículas solares de alta velocidade atingem o planeta. A radiação transborda a magnetosfera e ioniza outras regiões da atmosfera trazendo diversas consequências eletromagnéticas e climáticas.

Consequências

A radiação solar pode chegar à Terra em uma ou duas horas após uma grande erupção solar, em seguida as "nuvens de partículas" de alta energia atingem o planeta durante alguns dias. Alguns dias depois são as partículas de média e baixa energia que conseguem penetrar em maior número a magnetosfera, provocando uma tempestade geomagnética. Nestas ocasiões as radiações atingem a baixa atmosfera, criando cargas elétricas isoladas que são descarregadas, causando interferências eletromagnéticas.

Referências

https://pt.wikipedia.org/wiki/Tempestade_geomagn%C3%A9tica

https://pt.wikipedia.org/wiki/Vento_solar