Uma nova pesquisa sobre tempestades solares descobriu que elas não só podem causar regiões de carga elétrica excessiva na alta atmosfera acima dos pólos da Terra, eles também podem fazer exatamente o oposto:causar regiões que estão quase sem partículas eletricamente carregadas. A descoberta acrescenta ao nosso conhecimento de como as tempestades solares afetam a Terra e pode levar a uma melhor comunicação de rádio e sistemas de navegação para o Ártico.

Uma equipe de pesquisadores da Dinamarca, os Estados Unidos e o Canadá fizeram a descoberta enquanto estudavam uma tempestade solar que atingiu a Terra em 19 de fevereiro 2014. Observou-se que a tempestade afetou a ionosfera em todas as latitudes ao norte da Terra. Seus efeitos na Groenlândia foram documentados por uma rede de sistema global de navegação por satélite, ou GNSS, estações, bem como observatórios geomagnéticos e outros recursos. Attila Komjathy, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia, desenvolveu software para processar os dados GNSS e auxiliou no processamento dos dados. Os resultados foram publicados na revista Radio Science .

Tempestades solares geralmente incluem uma erupção no sol chamada de ejeção de massa coronal, ou CME. Esta é uma vasta nuvem de partículas eletricamente carregadas lançadas ao espaço que perturba o campo magnético interplanetário em nosso sistema solar. Quando essas partículas e as perturbações magnéticas encontram o campo magnético da Terra, eles interagem em uma série de processos físicos complexos, e desencadeia perturbações no campo magnético da Terra. Essas perturbações são chamadas de tempestades geomagnéticas. As interações podem causar manchas instáveis ​​de elétrons em excesso na ionosfera, uma região atmosférica começando cerca de 50 milhas (80 quilômetros) acima da superfície da Terra que já contém íons e elétrons.

A tempestade geomagnética de 2014 foi resultado de dois poderosos CMEs direcionados à Terra. A tempestade inicialmente produziu manchas de elétrons extras na ionosfera ao longo do norte da Groenlândia, como sempre. Mas logo ao sul desses patches, os cientistas ficaram surpresos ao encontrar amplas áreas que se estendem de 300 a 600 milhas (500 para 1, 000 quilômetros), onde os elétrons foram "quase aspirados, "nas palavras de Per Hoeg, do National Space Research Institute da Technical University of Denmark, Lyngby. Essas áreas permaneceram sem elétrons por vários dias.

Os elétrons na ionosfera normalmente refletem as ondas de rádio de volta ao nível do solo, permitindo comunicações de rádio de longa distância. Tanto a depleção de elétrons quanto o aumento de elétrons nesta camada podem causar falhas nas comunicações de rádio, reduzem a precisão dos sistemas GPS, danificar satélites e danificar redes elétricas.

"Não sabemos exatamente o que causa o esgotamento, "Komjathy disse." Uma explicação possível é que os elétrons estão se recombinando com íons carregados positivamente até que não haja elétrons em excesso. Também pode haver redistribuição - elétrons sendo deslocados e empurrados para longe da região, não apenas horizontalmente, mas verticalmente. "

O artigo é intitulado "Observações de vários instrumentos de uma tempestade geomagnética e seus efeitos na ionosfera do Ártico:Um estudo de caso da tempestade de 19 de fevereiro de 2014". O autor principal Tibor Durgonics é um estudante de doutorado na Universidade Técnica da Dinamarca. Richard Langley (Universidade de New Brunswick, Canadá) forneceu conjuntos de dados e interpretação.