Este gráfico mostra que no momento da explosão solar X1.1 emitida às 02:31 CET (01:31 UTC) de 23 de março de 2024, o satélite da ESA Umidade do Solo e Salinidade do Oceano (SMOS) registou um grande aumento no fluxo solar— medido como ondas de rádio na banda L pelo seu instrumento Miras. Crédito:Agência Espacial Europeia O sol entrou em erupção no fim de semana, lançando radiação eletromagnética em direção à Terra, iluminando até mesmo o céu com uma espetacular aurora boreal. Pela primeira vez, a improvável dupla de clima espacial da ESA, SMOS e Swarm, rastreou a severa tempestade solar – que distorceu o campo magnético da Terra.
O clima espacial – radiação eletromagnética e partículas emitidas pelo Sol na forma de erupções solares e ejeções de massa coronal (CMEs) – pode ofuscar e destruir. Pode causar auroras inspiradoras, mas também pode destruir satélites, comunicações e até redes de energia.
Na manhã de sábado, 23 de março de 2024, o Sol lançou uma forte explosão solar X1.1, o tipo mais poderoso possível, a partir de uma região particularmente ativa apontando diretamente para a Terra.
A notícia de uma ejeção de massa coronal (CME) associada, vindo diretamente em nossa direção, colocou tanto os caçadores de auroras quanto os cientistas do clima espacial em alerta máximo.
Para os cientistas do Swarm que monitoram o campo magnético da Terra, foi a oportunidade perfeita para fazer bom uso dos novos dados em tempo quase real da constelação de três satélites.
Cada satélite Swarm carrega um magnetômetro para medir a força do campo magnético da Terra. Este campo magnético está em constante mudança e responde de forma particularmente forte aos eventos climáticos espaciais.
A CME chegou muito mais cedo do que o esperado, causando uma tempestade geomagnética atingindo níveis severos na tarde de domingo, 24 de março.
À medida que os dados se tornaram rapidamente disponíveis, o Swarm Alpha foi o primeiro dos satélites em órbita baixa da Terra a medir as mudanças no campo magnético da Terra, conforme relatado por Eelco Doornbos do Royal Dutch Meteorological Institute (KNMI).
O Proba-2 SWAP (Sun Watcher com detector APS e processamento de imagem) da ESA foi capaz de capturar a explosão solar que irrompeu da superfície do sol às 02:31 CET da manhã de 23 de março de 2024. O evento solar X1.1, o tipo mais poderoso possível, também foi associado a um evento de partícula solar e a uma ejeção de massa coronal dirigida pela Terra, que teve clima espacial observadores em alerta máximo para sinais da aurora. Ejeções de massa coronal como esta têm o poder de destruir satélites, comunicações e infraestruturas terrestres, o que manteve o Gabinete de Meteorologia Espacial da ESA em alerta para perigos potenciais. A tempestade geomagnética resultante chegou muito mais cedo do que o previsto, na tarde de 24 de março de 2024, e foi registada como severa. Usando o índice Kp como métrica (um índice geomagnético planetário que mostra o nível de perturbação do campo magnético da Terra), a tempestade atingiu o segundo nível mais alto possível, Kp 8. Embora esta tempestade geomagnética tenha tido vida relativamente curta e não tenha havido grandes impactos ou perturbações relatados, a região ativa do sol de onde irrompeu a explosão solar de classe X permaneceria potencialmente perigosa por vários dias após o evento de 23 de março. Crédito:Agência Espacial Europeia O Swarm Bravo logo forneceu outra perspectiva, mostrando grandes mudanças no campo magnético da Terra que atingiu latitudes mais baixas durante o seu pico. Embora a tempestade tenha durado relativamente pouco, a perturbação no campo magnético da Terra foi incrivelmente forte e os impactos ainda estão sendo analisados. De acordo com o gabinete de Meteorologia Espacial da ESA, a região ativa do Sol responsável tem libertado mais explosões de classe M, não tão fortes, desde então - e há 40% de probabilidade de ocorrerem mais explosões de classe X nos próximos dias. SMOS explodindo Surpreendentemente, o satélite Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) da ESA foi um dos primeiros na fila a capturar a explosão solar de rádio associada à explosão solar. O principal instrumento do SMOS é um radiômetro interferômetro conhecido como Miras, que normalmente detecta ondas de rádio de "banda L" emitidas pela Terra. Isto permite-nos medir parâmetros geofísicos como a humidade do solo, a salinidade da superfície do mar e a espessura do gelo marinho. Devido à sua posição em órbita, no entanto, a antena do SMOS também tem o Sol no seu campo de visão – e as explosões solares também emitem ondas de rádio. Para observação da Terra, esses sinais são removidos como ruído. Mas os cientistas do clima espacial tinham outras ideias. Com monitoramento do sol quase 24 horas por dia, quase em tempo real, o SMOS pode detectar efeitos de explosões solares no sistema global de navegação por satélite (GNSS), bem como radar de vôo e comunicações em banda L. Estas imagens mostram o fluxo dinâmico e as cores da aurora boreal, ou Luzes do Norte, sobre Kiruna, na Suécia, na noite de 24 de março 2024. Crédito:Instituto Sueco de Física Espacial Ter essas informações quase em tempo real é muito útil. Após uma explosão solar particularmente forte em dezembro de 2023, vários satélites perderam o contacto GPS com estações terrestres na América do Sul. O SMOS conseguiu identificar a causa, ligando-a ao evento solar. "Depois de 14 anos, o SMOS ainda tem muitos outros truques na manga", afirma Klaus Scipal, Gestor da Missão SMOS. “A sua versatilidade, como a de todos os Exploradores da Terra, é extremamente impressionante e o seu potencial contínuo para a monitorização do clima espacial é realmente muito emocionante.” Enxame na liderança Quando uma CME atinge a magnetosfera da Terra, podemos ver os efeitos como auroras iluminando os céus polares. Os satélites Swarm, por sua vez, registam a deformação do campo magnético da Terra. Tendemos a ver um campo magnético muito mais forte acima dos pólos e um enfraquecimento significativo no equador. Embora a explosão solar de 23 de março – e a tempestade solar associada em 24 de março – tenha sido forte, nem sempre é verdade que haverá uma grande tempestade geomagnética na Terra. Nem todas as grandes explosões solares estão associadas a uma EMC significativa, nem todas as EMC atingirão a Terra diretamente e, mesmo quando o fazem, os efeitos variam. O que os satélites Swarm detectam depende de muitos fatores, como energia, orientação do campo magnético solar e quantas partículas carregadas entram na atmosfera da Terra através dos pólos. É algo sobre o qual ainda temos muito que aprender – e por que razão esta nova dupla climática espacial é útil para os cientistas que trabalham para compreender o que se passa entre o Sol e a Terra. “É óptimo podermos agora ver –quase em tempo real– a informação fundida do SMOS e do Swarm,” afirma Anja Strømme, gestora da missão do Swarm. "É emocionante, especialmente durante a parte mais ativa do ciclo solar, ver o que poderemos descobrir graças a estas observações complementares." As medições quase em tempo real do campo magnético da Terra obtidas pelo satélite Swarm Alpha da ESA podem ser vistas neste globo. O vermelho indica áreas onde o campo magnético é mais forte, enquanto o azul mostra o seu enfraquecimento. Em 24 de março de 2024, você pode ver a severa tempestade geomagnética enquanto o campo magnético da Terra se prepara para o impacto da ejeção de massa coronal associada a uma explosão solar de classe X emitida no início de 23 de março de 2024. A constelação Swarm está constantemente monitorando as mudanças no campo magnético da Terra. campo, que nos dá informações sobre os processos que ocorrem nas profundezas do núcleo da Terra até as partes externas da atmosfera. Crédito:ESA/E Qamili Exploradores da Terra mostram sua versatilidade As missões SMOS e Swarm fazem parte da família Earth Explorer da ESA. Esses satélites são laboratórios voadores que testam novas tecnologias inovadoras de observação da Terra. Ambas as missões duraram muito além do seu mandato inicial, com os dados continuando a revelar-se essenciais para a vida quotidiana. Os dados SMOS, por exemplo, são usados na previsão de furacões, enquanto os dados Swarm ajudam seu smartphone a identificar o norte. Este último avanço marca outra adição impressionante e oportuna ao portfólio de ambas as missões. O Sol, que passa por altos e baixos de atividade, está atualmente atingindo seu “máximo solar” em 2025. Isso significa que provavelmente veremos erupções solares mais fortes e episódios mais regulares de clima espacial nos próximos meses. Com o SMOS a detectar diretamente o que acontece no Sol, avisando antecipadamente sobre perturbações do GNSS, e o Swarm a fornecer dados complementares sobre o que acontece mais perto de casa, temos uma nova perspectiva única sobre o efeito do clima espacial na Terra. “O clima espacial pode muito bem ter origem fora do nosso planeta, mas as interrupções na navegação e na energia mostram que pode ter efeitos potencialmente perigosos aqui na Terra”, afirma a Diretora de Programas de Observação da Terra da ESA, Simonetta Cheli. "É, portanto, emocionante ver duas das nossas missões Earth Explorer combinadas para monitorizar eventos solares e compreender melhor como afetam o nosso planeta. Isto demonstra mais uma vez a versatilidade e excelência dos programas europeus de observação da Terra." Em 24 de março de 2024, uma forte tempestade geomagnética ocorreu após a erupção de uma ejeção de massa coronal do Sol no início de 23 de março de 2024. Os três satélites Swarm "sentem" o campo magnético da Terra mudando à medida que o clima espacial interage com a magnetosfera. Aqui, o Swarm Bravo mediu o campo magnético da Terra à medida que este se deforma em resposta ao clima espacial. Isto é representado por vermelhos profundos perto dos pólos, que indicam que o campo magnético é mais forte que a linha de base. Entretanto, no equador, azuis mais profundos mostram como o campo magnético se torna mais fraco, indicativo da deformação geral do campo magnético que ocorre quando uma forte ejeção de massa coronal atinge o alvo. Crédito:ESA/E Qamili Ficar vigilante A monitorização do clima espacial é uma actividade fundamental do Programa de Segurança Espacial da ESA, que em breve será reforçado pela missão Vigil da ESA. O Vigil, com lançamento previsto para 2031, monitorará a lateral do Sol, detectando áreas de atividade solar potencialmente perigosa antes que elas girem para a visão da Terra. O Vigil fornece os primeiros dados operacionais 24 horas por dia, 7 dias por semana, do espaço profundo pela ESA, aumentando o aviso prévio dos principais efeitos climáticos espaciais de 12 a 18 horas para quatro a cinco dias de antecedência. Permitir-nos-á estar muito mais preparados para eventos solares perigosos, incluindo tempestades geomagnéticas potencialmente destrutivas. Também nos dará muito mais informações sobre o que pode estar vindo em nossa direção. Poderemos ter que esperar um pouco até que os resultados cheguem. Como o Vigil está se posicionando 150 milhões de km atrás da Terra, levará 26 meses após o lançamento para que quaisquer dados comecem a chegar. Mas quando isso acontecer, juntamente com a informação recolhida do Swarm e do SMOS, estaremos mais bem equipados do que nunca para compreender os efeitos do clima espacial no sistema da Terra. Fornecido pela Agência Espacial Europeia