Cientistas da NASA e do Centro Nacional de Pesquisas Atmosféricas mostraram que os dados de um instrumento baseado em solo chamado K-Cor podem dar aos cientistas um aviso prévio de um certo tipo de clima espacial que pode impactar os astronautas. Esta imagem composta mostra uma ejeção de massa coronal, um tipo de clima espacial ligado a partículas energéticas solares, como visto de dois observatórios solares baseados no espaço e um instrumento baseado no solo. A imagem em ouro é do Observatório Solar Dynamics da NASA, a imagem em azul é do coronógrafo K-Cor do Observatório Solar de Manua Loa, e a imagem em vermelho é da ESA e do Observatório Solar e Heliosférico da NASA. Crédito:NASA / ESA / SOHO / SDO / Joy Ng e MLSO / K-Cor
Nosso sol em constante mudança às vezes irrompe com rajadas de luz, material solar, ou partículas energizadas ultrarrápidas - coletivamente, esses eventos contribuem para o clima espacial. Em um estudo publicado em 30 de janeiro de 2017, no Clima Espacial , cientistas da NASA e do National Center for Atmospheric Research, ou NCAR, em Boulder, Colorado, mostraram que os sinais de alerta de um tipo de evento climático espacial podem ser detectados dezenas de minutos antes do que com as técnicas atuais de previsão - tempo extra crítico que pode ajudar a proteger os astronautas no espaço.
O campo magnético da Terra e a atmosfera nos protegem no solo da maioria dos efeitos nocivos do clima espacial, mas os astronautas em órbita baixa da Terra - ou mesmo, um dia, no espaço interplanetário - estão mais expostos ao clima espacial, incluindo rajadas de partículas que se movem rapidamente, chamadas partículas energéticas solares, ou SEPs.
"As espaçonaves robóticas são geralmente endurecidas por radiação para proteger contra esses tipos de eventos, "disse Chris St. Cyr, um cientista espacial do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e autor principal do estudo. "Mas os humanos ainda são suscetíveis."
Portanto, a NASA quer ajudar a melhorar os sistemas que forneceriam aos futuros astronautas avisos antecipados sobre a chegada de SEPs. Em um artigo recente, cientistas mostraram que rastrear um tipo associado de explosão solar - nuvens de material magnético solar que se movem rapidamente, chamadas de ejeções de massa coronal - podem ajudar.
Os cientistas observam ejeções de massa coronal usando um tipo de instrumento chamado coronógrafo, em que um disco sólido bloqueia a face brilhante do sol, revelando a tênue atmosfera do sol, chamada de corona. Os coronógrafos baseados no espaço são mais amplamente usados na pesquisa do clima espacial por causa de suas visões solares de campo amplo que não são interrompidas pela cobertura de nuvens ou pela rotação da Terra. Mas os coronógrafos baseados em solo têm suas próprias vantagens - embora só possam observar o sol durante o dia durante o tempo bom, eles podem retornar dados quase instantaneamente, e em uma resolução de tempo muito maior do que os instrumentos de satélite. Essa velocidade de retorno de dados pode fazer uma diferença significativa, dado que os SEPs podem se mover quase na velocidade da luz - então seu tempo total de viagem pode ser menos de uma hora desde o momento em que são acelerados perto do sol até quando alcançam a Terra.
"Com coronógrafos baseados no espaço, recebemos imagens a cada 20-30 minutos, "disse St. Cyr." Você verá o CME em um quadro, e no momento em que você obtém o próximo quadro - que contém as informações de que precisamos para dizer a que velocidade ele está se movendo - as partículas energéticas já chegaram. "
Para este estudo, os cientistas trabalharam ao contrário para ver se poderiam usar um coronógrafo baseado em solo para obter as informações-chave sobre a velocidade do CME rápido o suficiente para prolongar o tempo de aviso. Eles selecionaram um evento SEP e depois voltaram para verificar se os dados estavam disponíveis em um coronógrafo chamado K-Cor, que faz parte do Observatório de Alta Altitude do NCAR e fica no topo do vulcão Mauna Loa, no Havaí. A pesquisa confirmou que a informação necessária para prever a chegada das partículas energéticas estava disponível cerca de 45 minutos antes de as partículas chegarem à Terra - dezenas de minutos antes de deixarem a atmosfera interna do sol.
A próxima etapa é repetir este estudo indefinidamente - usando dados arquivados e observações futuras - para ver se as assinaturas iniciais dessas partículas energéticas podem ser detectadas de forma confiável nas imagens de K-Cor. Esta confirmação, junto com melhorias planejadas que colocariam as imagens de K-Cor online ainda mais rápido, poderia tornar possível que esta técnica se tornasse uma ferramenta na previsão do tempo espacial, tal como é fornecido para a nação pela U.S. National Oceanic and Atmospheric Association.
"Atualmente, as imagens processadas da K-Cor ficam disponíveis na internet em menos de 15 minutos após serem tiradas, "disse Joan Burkepile, autor do estudo baseado no NCAR e investigador principal do instrumento K-Cor. "Estamos instalando um computador mais poderoso no observatório do Havaí para processar as imagens segundos depois de serem adquiridas e fornecer os dados na Internet um ou dois minutos após a aquisição."
