Resumo:
Em maio de 2024, uma tempestade geomagnética extremamente rara varreu o mundo, e a linda aurora raramente penetrou profundamente em baixas latitudes, surpreendendo inúmeros observadores de estrelas. No entanto, este superevento conhecido como "Tempestade Gannon" ou "Tempestade do Dia das Mães" não só trouxe espetáculos visuais, mas seu índice geomagnético SYM-H despencou para -518 nanotesla, tornando-se a segunda tempestade geomagnética mais forte do mundo desde 1981, após a tempestade de novembro de 2004.
No alto do céu, onde a aurora brilha, uma cena anormal é encenada dentro da magnetosfera da Terra que subverte a compreensão tradicional da comunidade astronômica: uma equipe internacional composta por instituições de pesquisa científica como a Universidade de Nagoya, no Japão, descobriu recentemente que, embora o vento solar que atingiu a Terra naquela época fosse extremamente denso, a grande maioria dos íons condutores do núcleo que dominaram esta tempestade do século não veio do vento solar no espaço sideral, mas da própria ionosfera da Terra.
A perturbação do campo magnético central das tempestades geomagnéticas é dominada principalmente por correntes em anel. As correntes de anel referem-se a correntes de íons de alta energia (principalmente íons de hidrogênio e íons de oxigênio) que se movem lentamente ao redor da Terra a milhares de dezenas de milhares de quilômetros de distância do equador. O campo magnético reverso que eles geram compensa parcialmente o campo geomagnético no solo. Durante décadas, a ciência debateu quanto do material na corrente do anel vem do vento solar e quanto vem da atmosfera superior eletricamente carregada da Terra (a ionosfera). De acordo com a especulação tradicional, uma vez que a supertempestade de maio de 2024 é causada pelo bombardeio direto do vento solar de alta densidade formado pela explosão violenta contínua de manchas solares e pela fusão de múltiplas nuvens de plasma magnetizadas, os íons do vento solar deveriam desempenhar um papel decisivo.
No entanto, os últimos dados de detecção direta publicados na Science Advances destruíram completamente esta suposição. O satélite "Arase/ERG", operado em conjunto pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) e pela Universidade de Nagoya, passou com precisão pela área de formação da corrente do anel durante o estágio inicial e o período de pico da tempestade. O instrumento de precisão transportado pelo satélite não só conseguiu a primeira observação simultânea dos íons da corrente do anel e do vento solar em uma tempestade supergeomagnética da mesma magnitude, mas também registrou uma proporção de composição de material sem precedentes - os dados mostram que cerca de 85% dos íons de alta energia na corrente do anel são íons de oxigênio da ionosfera terrestre, e a contribuição real dos íons do vento solar é mínima.
Os íons de oxigênio liberados da ionosfera são muito mais pesados que as partículas leves trazidas pelo vento solar. A extrema dominância destes íons pesados aumenta significativamente a perturbação do campo magnético. Quando a tempestade atingiu o seu pico, “Arase” observou uma queda acentuada na intensidade do campo magnético de até 40% no perigeu, a cerca de 16.000 quilómetros de distância da Terra. A distância entre a área de perturbação central e a superfície atualizou significativamente o valor extremo próximo da Terra de registros semelhantes anteriores. Acompanhados por esta grave distorção do campo magnético sem precedentes, os elétrons de alta energia nesta região também experimentaram simultaneamente uma queda acentuada e um escape.
Este resultado de medição disruptivo não apenas responde ao mistério da física básica, mas também tem um valor de aplicação de longo alcance no mundo real. Tempestades supergeomagnéticas podem representar riscos de radiação diretamente para naves espaciais em órbita, interferir na navegação GPS e nas comunicações de rádio e até mesmo danificar redes elétricas terrestres e causar cortes de energia em grande escala. Os modelos existentes de previsão do clima espacial há muito dependem demais dos parâmetros do vento solar. Novas descobertas mostram que o próprio estado da atmosfera superior da Terra também determina o limite superior do poder destrutivo das tempestades megageomagnéticas. O resultado desta pesquisa também fornece um forte apoio científico para a missão de satélite duplo de nova geração "FACTORS" do Japão que está em preparação. Esta missão irá explorar especificamente como os íons atmosféricos da Terra escapam para a magnetosfera e “adicionam combustível ao fogo” das tempestades geomagnéticas. No futuro, espera-se que melhore muito a precisão dos avisos de condições meteorológicas espaciais extremas.
Comentários