SÉRIE ESTUDOS Atividade solar confunde o campo magnético terrestre

Localização estratégica de satélites permite melhorar as previsões do clima espacial ─ área da geofísica que estuda os efeitos de fenômenos solares no ambiente que envolve a Terra.
Pesquisadores descobriram que a atividade solar extrema comprime violentamente a magnetosfera terrestre e altera a composição de íons nessa região. A prioridade agora é encontrar a forma como essas mudanças afetam satélites em órbita, incluindo o sistema de GPS. Os resultados foram obtidos por meio de medições coordenadas realizadas in-situ, por quatro satélites Cluster da Agência Espacial Européia (ESA, na sigla em inglês) em conjunto com dois satélites Double Star (um chinês e outro também da ESA). Sob condições solares normais, os satélites de GPS orbitam dentro da magnetosfera – “bolha” magnética protetora criada pelo campo magnético da Terra. Quando a atividade solar aumenta, a situação muda significantemente: gases comprimidos e partículas se tornam energizados, levando os satélites à exposição de doses mais altas de radiação que podem comprometer a recepção de sinais.

Esse aumento da atividade solar não afeta apenas o sistema de GPS, mas todos os satélites que orbitam essa região. É por isso, que o monitoramento e a previsão dos efeitos da atividade solar no espaço próximo à Terra estão se tornando cada vez mais importantes para proteger da vida cotidiana em nosso planeta. Uma forma de proteção é estudar a física do espaço próximo à Terra e observar o impacto dessa atividade ao longo do tempo. Durante duas fulgurações (ou flares) extremas, ocorridas em 21 de janeiro de 2005 e em 13 de dezembro de 2006, a constelação Cluster e dois satélites Double Star estavam em posições favoráveis para uma observação abrangente do evento. Os satélites realizaram medições coordenadas da resposta da magnetosfera nos dois casos. Juntos, os eventos provocaram forte compressão da magnetosfera. Dados mostram que o “nariz” do lado diurno da magnetopausa (o limite externo da magnetosfera), geralmente localizado a cerca de 60 mil quilômetros da Terra, estava a apenas 25 mil. Protuberâncias formadas por íons que aparecem no espaço próximo à Terra foram eliminadas à medida que partículas energéticas eram injetadas na magnetosfera. Essas estruturas, formadas anteriormente na corrente de anel ─ sistema de correntes elétricas que circulam no sentido horário a uma distância de 3 a 5 raios terrestres na região equatorial da Terra ─, foram detectadas simultaneamente em lados opostos do planeta. As medições da corrente de anel mostraram que sua intensidade tinha aumentado. Aproximadamente cinco horas após a ejeção coronal de matéria atingir a magnetosfera terrestre, um dos satélites Double Star observou partículas energéticas solares penetrando do lado noturno. Essas partículas são perigosas tanto para astronautas quanto para satélites.
“Observar fenômenos físicos de extrema intensidade com apenas um satélite é como prognosticar o impacto de um tsunami com uma única bóia”, avalia Matt Taylor, cientista de projetos da ESA responsável pelos satélites Cluster e Double Star. “Com esses satélites, podemos monitorar os dois os lados da Terra simultaneamente, e obter dados valiosos in-situ”. A pesquisa, anunciada em junho, revela que a magnetosfera também ajuda o Sol a extrair uma pequena fração da atmosfera terrestre.


Agencia Espacial Européia

Colaboração: Órion 3