Cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia Skolkovo (Skoltech), junto com colegas internacionais, desenvolveram um método para estudar ejeções de massa coronal rápidas, explosões poderosas de matéria magnetizada da atmosfera externa do sol. Os resultados podem melhorar a compreensão e previsão dos eventos climáticos espaciais mais extremos e seu potencial para causar fortes tempestades geomagnéticas que afetam diretamente a operação de sistemas de engenharia no espaço e na Terra. Os resultados do estudo são publicados no Astrophysical Journal .

As ejeções de massa coronal estão entre os fenômenos eruptivos mais energéticos do sistema solar, e a principal fonte de grandes eventos climáticos espaciais. Enormes nuvens de plasma e fluxo magnético são ejetadas da atmosfera do sol para o espaço circundante com velocidades que variam de 100 a 3, 500 km / s. Essas gigantescas nuvens de plasma solar e as poderosas ondas de choque que as acompanham podem atingir nosso planeta em menos de um dia, causando severas tempestades geomagnéticas que representam riscos aos astronautas e à tecnologia no espaço e na Terra.

Um dos eventos climáticos espaciais mais fortes ocorreu em 1859, quando uma tempestade geomagnética induzida colapsou todo o sistema telegráfico na América do Norte e na Europa, o principal meio de comunicação para contatos comerciais e pessoais naquela época. Se tal evento ocorrer hoje, os dispositivos modernos não são protegidos de forma alguma. Uma grande tempestade solar pode interromper a eletricidade, transmissões de televisão, a Internet, e comunicações de rádio, levando a efeitos em cascata significativos em muitas áreas da vida. Em julho de 2012, uma explosão de energia comparável ao evento do século 19 ocorreu no sol, mas tivemos sorte, pois essas explosões não foram direcionadas para a Terra. De acordo com alguns especialistas, os danos de um evento tão extremo podem custar até vários trilhões de dólares e a restauração da infraestrutura e da economia pode levar até 10 anos. Assim, compreender e prever os eventos extremos mais perigosos é de importância primordial para a proteção da sociedade e da tecnologia contra os perigos globais do clima espacial.

A pesquisa atual resultou de um trabalho anterior do Dr. Alexander Ruzmaikin, um ex-Ph.D. aluno do Acadêmico Yakov Zeldovich e Dr. Joan Feynman, que fez contribuições importantes para o estudo das interações Sol-Terra, o vento solar e seu impacto na magnetosfera terrestre; ela é a irmã mais nova do ganhador do Prêmio Nobel Richard Feynman. No estudo atual, foi mostrado que as tempestades geomagnéticas mais fortes e intensas são impulsionadas por ejeções de massa coronal rápidas interagindo no espaço interplanetário com outras ejeções de massa coronal. Essas interações interplanetárias entre as ejeções de massa coronal ocorrem quando são lançadas em sequência, um após o outro, da mesma região ativa. Este tipo de ejeção pode ser caracterizado usando o conceito de aglomerados que geram aceleração de partículas aumentada em comparação com a nuvem de plasma isolada. Em geral, a detecção de clusters tem aplicações importantes em muitos outros eventos geofísicos extremos, como inundações e grandes terremotos, bem como em áreas interdisciplinares (hidrologia, telecomunicações, finança, e estudos ambientais).

"Compreender as características de erupções solares extremas e eventos climáticos espaciais extremos pode nos ajudar a entender melhor a dinâmica e a variabilidade do sol, bem como os mecanismos físicos por trás desses eventos, "diz o primeiro autor do estudo, Dra. Jenny Marcela Rodríguez Gómez, cientista pesquisador do Centro Espacial Skoltech.

Agora estamos no início de um novo ciclo de 11 anos de atividade solar, que, de acordo com as previsões, não será muito forte. "Contudo, isso não significa que nenhum evento extremo pode acontecer, "diz a professora Astrid Veronig, co-autor do estudo e diretor do Observatório Kanzelhöhe da Universidade de Graz. Historicamente, eventos climáticos espaciais extremos ocorreram durante ciclos não tão fortes ou durante a fase descendente de um ciclo. No pico do ciclo solar, grandes quantidades de energia são liberadas na forma de inúmeras explosões solares e ejeções de massa coronal. enquanto que durante a fase descendente de um ciclo, a energia se acumula e pode ser liberada em eventos únicos, mas muito poderosos.

"Portanto, nossa sociedade tecnológica moderna precisa levar isso a sério, estudar eventos climáticos espaciais extremos, e também compreender todas as sutilezas das interações entre o sol e a Terra. E sejam quais forem as tempestades que possam assolar, desejamos a todos um bom tempo no espaço, "diz a co-autora da pesquisa Tatiana Podladchikova, professor assistente do Centro Espacial Skoltech.