Supertempestades solares ameaçam o futuro da civilização

O Sol nos fornece de bom grado a energia que alimenta a vida na Terra, mas vira e mexe também manda a conta. Em meio ao gelo da Antártida e da Groenlândia, um grupo internacional de cientistas acaba de encontrar evidências de que a Terra é ocasionalmente vítima de gigantescas tempestades solares. Duas delas teriam acontecido cerca de mil anos atrás — um piscar de olhos no tempo geológico. Caso um desses eventos ocorresse hoje, causaria sérios danos à infra-estrutura da nossa civilização, devastando as redes de distribuição de energia, os satélites artificiais e os sistemas de comunicação.

Imagem de erupção solar registrada pelo Observatório de Dinâmica Solar da Nasa (Crédito: Nasa)
Imagem de erupção solar registrada pelo Observatório de Dinâmica Solar da Nasa (Crédito: Nasa)

Ao longo da era espacial, jamais se viu algo parecido ao que aconteceu nos anos 774 e 993.

A primeira pista dessas supertempestades solares veio da constatação de que a concentração de carbono-14 na atmosfera nesses anos atingiu um pico repentino, detectável nos anéis de árvores no Japão. Entre 2012 e 2013, cientistas japoneses fizeram essa descoberta, e várias explicações foram aventadas. Entre as hipóteses, surgiu a possibilidade da quebra de um cometa na atmosfera, um disparo de raios gama vindo de uma supernova distante na direção da Terra e uma supertempestade solar.

Diante das diversas alternativas, o grupo de Raimund Muscheler, da Universidade Lund, na Suécia, trabalhando em parceria com cientistas da Universidade de Uppsala, assim como pesquisadores na Suíça, na Dinamarca e nos Estados Unidos, se pôs a testar as hipóteses. Para isso, eles fizeram uso de testemunhos de gelo extraídos da Groenlândia e da Antártida.

O Sol sob a estação NEEM, na Groenlândia, de onde vêm as notícias das supertempestades solares do passado. (Crédito: Raimund Muscheler)
O Sol sob a estação NEEM, na Groenlândia, de onde vêm as notícias das supertempestades solares do passado. (Crédito: Raimund Muscheler)

A exemplo do que acontece com os anéis de árvore, os testemunhos de gelo (basicamente cilindros de grande comprimento escavados da superfície congelada) guardam em seu interior segredos da composição da atmosfera durante seu processo de formação, na forma de pequenas bolhas de ar que ficam presas nele. Os pesquisadores usaram esses testemunhos para investigar o que teria acontecido entre os anos de 774-775 e 993-994. Analisando especificamente a presença de isótopos (variedades) de cloro e berílio, os cientistas eliminaram algumas das hipóteses. Um cometa saiu de cogitação pelo fato de que ele produziria eventos observáveis somente em um dos hemisférios do planeta e, além disso, pelas quantidades medidas, teria de ser grande a ponto de fazer estragos na superfície do planeta — algo que, sabemos, não ocorreu.

A outra hipótese, a de um disparo de raios gama, já parecia bem improvável pela baixa probabilidade de ocorrência. OK um desses eventos explosivos ocorrido na Via Láctea estar apontado para a nossa direção em algum ponto do passado. Mas outro parecido apenas duzentos anos depois? As estatísticas sugerem que um disparo de raios gama originário na nossa galáxia atinge a Terra em cheio uma vez a cada 125 mil anos. As chances de dois desse em sequência seriam baixíssimas. De toda forma, os cientistas testaram isso, pois caso essa fosse a explicação, haveria aumento de carbono-14 e cloro-36, mas não de berílio-10.

“Nossos dados, portanto, apoiam a hipótese de que um ou vários eventos extremos de prótons solares são responsáveis pelos picos de produção de radionuclídeos medidos nos anos 774/5 e 993/4, já que é a única opção que está em acordo com todos os dados disponíveis”, escreveram os pesquisadores, em artigo publicado nesta terça-feira (27) na “Nature Communications”.

O PERIGO
Não deveria ser surpreendente que ter o Sol logo ao lado de casa seja perigoso. Ele é basicamente uma imensa bomba nuclear detonando de forma ininterrupta, a 150 milhões de quilômetros de distância. Graças à energia que eles nos manda, temos um clima adequado à vida. Mas alguns efeitos colaterais indesejados vêm junto.

Numa tempestade solar, campos magnéticos fazem porções de material de nossa estrela-mãe serem ejetados na direção dos planetas. Se a Terra está no caminho no momento da chamada ejeção de massa coronal, podemos ter problemas. Esse material — em sua maior parte prótons de alta energia (lembre-se, a principal matéria-prima do Sol é hidrogênio, e a versão mais simples do núcleo de hidrogênio é um único próton) — interage com o campo magnético e a atmosfera terrestres.

Em geral, essas duas barreiras servem para nos proteger dos efeitos mais deletérios. A vida não é ameaçada por uma tempestade solar típica, e o máximo que temos de problema nesse caso é alguma interferência nas telecomunicações (por isso o GPS costuma pifar ou funcionar com intermitência durante um desses eventos). E esse pequeno inconveniente é mais do que compensado pela beleza das auroras boreais e austrais — resultantes justamente da interação do material solar com a atmosfera.

Mas aí estamos falando de uma tempestade solar típica. Por vezes, podemos ter uma tempestade solar mais intensa. Aí a coisa se complica. Em março de 1989, houve um apagão no Canadá por conta de uma dessas. Em outubro de 2003, foi na Suécia que o bicho pegou.

E pelo menos um evento já registrado pelos cientistas ameaçou para valer nossas tecnologias. Aconteceu em 1859: uma supererupção solar, estudada pelo astrônomo inglês Richard Carrington, causou grande confusão.

Sistemas de telégrafos nos Estados Unidos e na Europa pifaram, operadores chegaram a levar choques e alguns aparelhos continuaram funcionando mesmo desligados da fonte de energia. E note que, em 1859, a humanidade usava muito pouco a eletricidade. Se a mesma coisa acontecesse hoje, teríamos um enorme apagão de escala global, e prejuizos na escala do trilhão de dólares.

E quase aconteceu já. Em 2012, aconteceu uma tempestade solar da mesma magnitude do evento Carrington. A sorte foi que a rajada de partículas não saiu na direção da Terra. Escapamos por pouco.

Agora, por piores que tenham sido esses eventos, nenhum deles produziu um registro claro em anéis de árvores ou testemunhos de gelo. Ou seja, até mesmo o evento Carrington foi fichinha perto das supertempestades solares que ocorreram em 774 e 993. Os pesquisadores estimam que esses episódios podem até ter afetado a camada de ozônio, que nos protege da radiação ultravioleta do Sol. Nada para extinguir a vida (afinal, estamos por aqui), mas certamente um problemão. Naquela época, mil anos atrás, nem tanto. Mas, hoje, um evento desses poderia jogar a nossa civilização, ultradependente da eletricidade, no mais completo caos.

Segundo Muscheler, a descoberta obriga os formuladores de política a reavaliar os riscos associados com tempestades solares. É imperativo que se desenvolvam satélites e redes elétricas mais robustos, capazes de sobreviver a esses eventos dramáticos.

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Comentários

  1. Acredita-se que daqui a um bilhão e quinhentos mil anos o Sol se torne uma gigante vermelha, impossibilitando a vida na Terra. Até quando calcula-se que a Terra possa manter vida segura em sua superfície? Talvez por mais um bilhão de anos ou muito menos?

    1. O Sol deve se tornar uma gigante vermelha em uns 5 ou 6 bilhões de anos. Mas nesse meio tempo estará aumentando de brilho, o que levará a Terra a um efeito estufa descontrolado, como o de Vênus, em mais 1 bilhão de anos, mais ou menos.

  2. Poderiam verificar relatos dos povos nórdicos nas proximidades dos anos 774 e 993 d.C. sobre “grandes” auroras boreais. Se é que tais auroras ocorreram, poderiam ter ocorrido em extensões ainda maiores, não? Talvez alcançando Inglaterra etc.

    Outra coisa, atualmente como estão os prazos de previsão de chegada da massa coronária à Terra? Temos satélites vasculhando o Sol diretamente. Mas essa massa chegaria em quantas horas ou dias à Terra?
    Já se imaginou dentro de um avião comercial quando a Terra for pega nessa ejeção!? Creio-em-Deus-PAI!!!!!!

    1. Ricardo, para os povos nórdicos, auroras seriam o feijão com arroz. Teriam de procurar relatos de auroras nas regiões equatoriais. 😛

  3. Boa noite, Salvador!

    Como sempre, excelente matéria. Uma ejeção de tal quantidade de matéria que atingisse a Terra traria muito mais problema que dá para imaginar num primeiro momento. Quando observamos o comportamento humano em situações muito críticas, fica fácil perceber que a coisa degringola muito rápido. Em questão de poucos dias, salvo países com um aparato militar muito forte e estruturada capacidade de reconstrução, a sociedade sairá da civilização (mesmo que meia boca) para a barbárie. Não será nada bonito. Os grandes centros sofrerão primeiro: sem energia elétrica, nada de água, nada de combustível, nada comida que necessita de refrigeração (diga tchau para carnes e legumes frescos ou congelados). Saques acontecerão. Quando a água estiver no fim (o que vai ser muito rápido), começarão os êxodos e as buscas e lutas desesperadas por fontes de abastecimento. Quando a comida estiver no fim, o que vem logo na sequência… aí a coisa vai ficar realmente feia. Não esperem compaixão. É um cenário possível e muito sério. Parabéns por levantar essa discussão, Salva.

    Fique na paz, abraço.

  4. Excelente post, Salvador!

    Imagino que podem passar meses até que uma precária rede seja restabelecida, após um evento desses… A civilização, como a conhecemos, entrará em parafuso sem eletricidade por tanto tempo. Ficar sem internet e Facebook é o de menos, o sistema bancário mundial se baseia em eletricidade, a segurança noturna se baseia em eletricidade, a produção de alimentos e outros produtos exigem eletricidade…

    Seremos jogados no século 17 assim, num piscar de olhos!

    P.S. Salvador, a frase “Esse material — em sua maior prótons de alta energia” tem um errinho de digitação, deve ser “maioria prótons”, não “maior prótons”, certo? 🙂

    1. Sim! Você está certo. Provavelmente pensei “em sua maior parte” e na digitação comi uma palavra. 😛

      1. Com a “sabedoria” humana, as cidades virarão um caos, as pessoas se matando nas ruas, as leis deixarão de ser obedecidas, o mais forte faz o que quer… a mortandade será enorme!

  5. Salva, quando acontece a ejeção de massa coronal do sol, com “prótons de alta energia”, pergunto: só vem os prótons? O hidrogênio (elemento/matéria) também não é expurgado e chega até nós?

    abs

    1. Prótons SÃO hidrogênio. Hidrogênio tem um próton no núcleo e um elétron em volta. No Sol, com o calor, o hidrogênio vira plasma — os elétrons se separam dos núcleos atômicos. Resultado: a cada ejeção, são toneladas de prótons e elétrons livres…

  6. Quem inventar um sistema de proteção de satélites para uma tempestade dessa já sairá na frente de todos, principalmente na questão militar, quem sabe isso não gera um maior investimento em pesquisa espacial. O pessoal do CERN tá trabalhando num sistema que gera campos magnéticos para viagens para o espaço profundo, provavelmente vai ser usado em satélites também. Procurem por SR2S.

  7. Salvador,lembra a pergunta que lhe fiz recentemente se não deveríamos preocupar com o sol ? Vc disse que não,pois o sol tá numa boa.Vejo que não é bem assim né ? rsrs.Mais um post legal.Abraço.

    1. Julio, não devemos nos preocupar com a hipótese de o Sol estragar a vida na Terra. Isso continua valendo. Mas eu já sei que ele pode causar prejuízos e danos à civilização, mesmo antes dessa pesquisa aí. Fiz uns tempos atrás uma coluna na GloboNews falando sobre isso. Se você é usuário de eletricidade e satélites, pode ter transtornos com o Sol. Mas nada como extinção e tal. 😉

    1. Acho que não. Isso tem a ver com atividade solar só. Não houve inversão dos pólos magnéticos nessas datas. Mas, claro, se estivermos num momento de inversão numa tempestade dessas, o estrago seria ainda maior!

    2. O único efeito conhecido é que a água da Terra vai cair pro espaço, já que não vai ter magnetismo pra prendê-la aqui.

      KKK

      Brincadeira, todos sabemos que a água não cai porque a Terra é plana.

      😛

      1. Pensei que fosse a gravidade que mantivesse as coisas ‘coladas’ na superfície do planeta e não o magnetismo!!

      2. Eu(TM) não se preocupe, Nibiru está voltando e se interporá entre o Sol e a Terra para nos proteger… Os nibirutas calcularam tudo direitinho!

    1. Depende de quanto tempo levarem para consertar todos os estragos… a julgar pelo trabalho da Eletropaulo, um loooongo tempo por aqui. rs

      1. Voce sabe que eh assim que comeca o apocalipse zumbi, tipo Walking Dead ne?
        Uma semana no escuro sai tudo de controle!!

  8. Olá Salvador. O Brasil possui algum plano ou estrutura para enfrentamento de uma situação como a descrita? Tipo, uma rede elétrica robusta? Obrigado e abraços!

    1. Não, ninguém tem. E eu duvido que o Brasil, com sua infra-estrutura precária, esteja pensando nisso. Mesmo os países desenvolvidos só agora começam a acordar para esse problema…

          1. Radoico, trabalho no setor e não me preocupo com a precariedade do sistema elétrico (ao menos no sul/sudeste, desconheço a situação das outras regiões). Os episódios de raios desligando uma grande quantidade de consumidores não devem acontecer, mas quando acontecem são (infelizmente) decorrentes de falhas humanas, não do sistema. Acredite, o sistema elétrico está muito mais robusto hoje do que à 15 anos.

            A minha grande preocupação, no momento, é que o sistema de geração está sub dimensionado. Não temos uma reserva de geração para utilizar quando preciso. Quando a geração não dá conta do consumo, o ONS precisa cortar carga. Aconteceu no início deste ano. Nada mudou para o próximo verão…

          2. Acho que o Bruno nao se preocupa com nosso sistema ultra precario de fornecimento de energia por que trabalha nele. Na minha cidade nao e necessario nem um raiozinho para interromper o fornecimento. Simplesmente acontece. Sem motivo. Quando ligamos para reclamar um computador atende e diz que eles tem 4 horas de prazo para restaurar o sistema. Depois de quatro horas no escuro voce liga de novo, e como se nada tivesse acontecido, o computador lhe diz que voce vai ficar no minimo mais 4 horas no escuro. Se nao e precario, qual e o nome disso?

          3. Errado, Conceição. Não me preocupo porque o sistema de transmissão em que trabalho, aqui no Paraná, de fato não é precário. Aliás, pelo que sei, o sistema de transmissão elétrica do Brasil não é precário, visto que ele é atingido frequentemente por raios – aqui no Paraná a média de no mínimo dois raios por semana, e nem por isso cidades inteiras ficam no escura.

            Se o sistema elétrico brasileiro fosse como você diz, teríamos dois ou três apagões de grande vulto por mês, e sabemos que isso não acontece.

  9. Bom dia Salvador !

    Nesse estudo que você divulgou há alguma estimativa de probabilidade da ocorrência desta hiper tempestade solar ?

    Quanto tempo poderemos dispor para alguma medida de prevenção ?

    Há algum relato das épocas mencionadas (774 e 993 ) de fatos estranhos ou atribuídas às forças sobrenaturais que poderiam estar associados às tempestades ?

    Grande Abraço

    1. Paulo, não há estimativa de ocorrência — até agora nem se sabia que o Sol era capaz de produzir essas tempestades mais violentas. Sobre tempo de aviso, teríamos um ou dois dias de aviso prévio, com os atuais sistemas de monitoramento solar. Sobre registros históricos do fenômeno, não há. Deve ter rolado aurora de monte.
      Abraço!

    2. Na Idade Média, sem eletricidade, o pessoal nem se tocou, seguiu a vida… Nós é que vamos perceber…

  10. Bom, pelo visto a atividade solar é impressionante e preocupante quando tal reator natural capsulado pela própria entropia gasosa o faz interagir com o seu aprisionamento atomístico e um alarmante adolescente que sabe cuspir em varias direções…tal razão amenizante seria primeiro traçar a janela por onde haja risco para a Terra e nossa “terrinha” de vida inteligente…depois dimensioná-la e por fim lançar anteparas aletoides robotizadas com funções ao desvios de rota e um suposto sopro Solar do porvir!!!

  11. Hoje a sonda Cassini fará um voo rasante na lua Encelado de Saturno, passando apenas a meros 49 km da sua superfície. O objetivo é estudar de perto a composição a “pluma de água” que a lua expele.
    Acontece que existe um oceano de água líquida escondido em Encelado, situado apenas há alguns quilômetros a baixo da crosta de gelo que recobre a superfície. Para quem não sabe, existe mais água em Encelado do que em nosso mundo, a Terra.
    A composição química da pluma pode dar pistas preciosas sobre a existência de vida nesse oceano subterrâneo.
    Aguardemos!!!

    1. É, escreverei sobre isso em breve. O principal foco será determinar a quantidade de hidrogênio molecular nas plumas, para estimar o nível de atividade hidrotermal no leito oceânico.

      1. Se houver fontes hidrotermais semelhantes as que existem no fundo dos oceanos aqui na terra acho que a probabalidade de existem de vida aumenta cosideravelmente. O

        1. Pois é. As evidências apontam todas nessa direção. Encélado é incrível. Das duas uma: ou tem vida, ou entendemos tudo errado. 🙂

      2. Se forem detectadas fontes hidrotermais a possibilidade da existência de vida aumenta consideravelmente em Encelado. O mesmo deve ocorrer no oceano de Europa em Júpiter.

  12. Bom dia,
    CARL SAGAN brasileiro!
    Temos tecnologia para prever tais acontecimentos? Ou a proximidade da estrela não nos dar tempo suficiente para que possamos nos precaver? Abraços!

    1. Os sistemas de monitoramento de clima espacial nos darão um ou dois dias de aviso prévio — o tempo da matéria solar, viajando mais devagar que a luz, chegar até aqui. Abraço!

  13. Bom dia, Salvador! Ta aí um dos motivos da grande importância de estudar o espaço, de investir nessa área. Gostei demais da matéria! Parabéns 😀

    1. Pois é. Fingir que o que acontece lá não nos diz respeito é inadmissível a essa altura do jogo! 🙂

        1. Eu disse o que eu pensava. Alguns não entenderam. Outros simplesmente discordam. E a moda no Face é a falta de educação. Então, nada de novo no front. 😛

  14. Pense pelo lado bom, se no futuro a humanidade for derrotada pelas máquinas, como no filme O Exterminador do Futuro ou em Matrix, um evento desses poderia salvar a humanidade do domínio delas! rsrs 😛

    1. Hmm, acho que, sem nada para fazer, com a humanidade subjugada, as máquinas terão tempo de sobra para aperfeiçoar sua infra-estrutura… mas é uma ideia interessante para a ficção! 🙂

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