Em 1859, o astrônomo britânico Richard Carrington viu uma explosão de luz branca na superfície do Sol. Este foi o Evento Carrington, como os cientistas agora o chamam, e é a maior tempestade solar já registrada. Ela estava ligada a extraordinárias auroras – as luzes do norte e do sul – que eram visíveis no céu perto dos pólos e do equador, em todos os lugares, do Canadá à Austrália. A enorme explosão solar também causou interrupções elétricas de Paris a Boston.
Embora o Evento Carrington possa parecer histórico, há muitas preocupações sobre o que poderia acontecer se um evento tão poderoso quanto – ou ainda mais poderoso que – o Evento Carrington ocorresse. Terra Hoje, agora que a humanidade é muito mais dependente da eletricidade.
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O Evento Carrington de 1859
Na quinta-feira, 2 de setembro de 1859, por volta das 11h18 na cidade de Redhill, nos arredores de Londres, Carrington estava investigando um grupo de manchas escuras no sol conhecidas como manchas solares, quando detectou o que mais tarde descreveu como “um surto singular de luz que durou cerca de cinco minutos.”
Este foi o primeiro explosão solar já visto e relatado, de acordo com um estudo de 2016 na revista Advances in Space Research (abre em nova aba).
Sensores magnéticos do Observatório Kew em Londres detectaram distúrbios magnéticos extraordinários em Terra de 28 de agosto a 7 de setembro daquele ano, especialmente em 28 de agosto e 2 de setembro. Estes coincidiram com o que pode ter sido as auroras mais intensas nos últimos 160 anos, observou o estudo de 2016.
“Ondas luminosas rolaram em rápida sucessão até o zênite, algumas com brilho suficiente para lançar uma sombra perceptível no chão”, disse o Times of London informou em 6 de setembro de 1859 (abre em nova aba).
As telas coloridas eram tão brilhantes que as pessoas no Missouri podiam ler à luz atmosférica depois da meia-noite, de acordo com um relatório de 1859 (abre em nova aba) no jornal Weekly West. Mineiros de ouro nas Montanhas Rochosas acordaram e fizeram café, bacon e ovos à 1h da manhã, horário local, pensando que o sol havia nascido em uma manhã nublada, de acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) (abre em nova aba).
As luzes do norte e do sul geralmente aparecem perto dos pólos do planeta. No entanto, durante o Evento Carrington, as pessoas testemunharam as auroras nos trópicos, inclusive em Cuba, Jamaica e Panamá, observou o estudo de 2016.
Auroras também foram vistas no hemisfério sul. Por exemplo, em Moreton Bay, na Austrália, “a maioria de nossos leitores viu na semana passada, por três noites, começando após o pôr do sol e iluminando os céus com um lindo tom de vermelho, a Aurora do Sul”, de acordo com um relatório do Moreton Bay Courier em 7 de setembro de 1859, observou o estudo de 2016.
Enquanto isso, as linhas telegráficas experimentaram “um dos fenômenos elétricos mais iniciais e singulares”, quando “uma superabundância de eletricidade no ar” permitiu que as máquinas telegráficas enviassem mensagens de Nova York a Pittsburgh sem a ajuda de baterias, de acordo com o Washington Star em 1859 (abre em nova aba).
Faíscas voaram de máquinas de telégrafo em Paris, de acordo com um relatório do The Illustrated London News datado de 24 de setembro de 1859 (abre em nova aba)e o operador de telégrafo Frederick Royce em Washington, DC relataram ter recebido “um choque elétrico muito grave, que me surpreendeu por um instante”, O New York Times noticiou em 5 de setembro, 1859. “Um velho que estava sentado de frente para mim, a poucos metros de distância, disse que viu uma faísca de fogo saltar da minha testa.”
Ao todo, o Evento Carrington afetou quase metade das estações telegráficas nos Estados Unidos, de acordo com o estudo de 2016.
O que causou o Evento Carrington?
As erupções solares, os maiores eventos explosivos da sistema solarsão intensas erupções de plasma e radiação associadas a manchas solares, de acordo com a NASA (abre em nova aba). O sol desencadeia explosões solares quando a energia magnética que se acumula em nossa estrela é liberada repentinamente, escreveu Hugh Hudson, físico solar da Universidade de Glasgow, na Escócia, em um estudo de 2021 na revista Revisão Anual de Astronomia e Astrofísica (abre em nova aba).
As explosões solares são frequentemente acompanhadas pela liberação de bolhas gigantes de material solar, conhecidas como ejeções de massa coronal (CME). Essas erupções podem conter bilhões de toneladas de plasma – nuvens de partículas eletricamente carregadas – que podem correr a milhões de quilômetros por hora, NASA observou (abre em nova aba).
O estudo de Hudson de 2021 estimou que a radiação da explosão de Carrington provavelmente carregava cerca de 4 X 10^32 ergs de energia, o que equivale a cerca de 10 bilhões de bombas nucleares de 1 megaton. Ele também estimou que o CME do evento provavelmente carregava cerca de 3 X 10^32 ergs de energia cinética.
O Evento Carrington desencadeou uma tempestade geomagnética na Terra, observou Hudson em seu estudo.
A explosão provavelmente cuspiu uma ejeção de massa coronal que explodiu nosso planeta com rajadas de alta velocidade de nuvens de plasma superaquecidas, que tinham intensos campos magnéticos embutidos nelas. Quando essas explosões atingem a magnetosfera da Terra – uma concha ao redor do planeta que mantém o plasma preso pelo campo magnético da Terra – esse plasma pode fluir pelas linhas do campo magnético do planeta e colidir com moléculas na atmosfera da Terra, resultando em auroras.
As explosões solares também podem desencadear intensas correntes elétricas na magnetosfera, de acordo com a NOAA. Essas correntes podem, por sua vez, gerar distúrbios magnéticos no solo da Terra, que podem produzir correntes elétricas em longos trechos de material eletricamente condutor, como linhas de energia, cabos de telecomunicações e tubulações.
As tempestades geomagnéticas têm o potencial de causar estragos na Terra. Em 1989, uma tempestade geomagnética escureceu toda a província canadense de Quebec em 90 segundos, deixando 6 milhões de clientes no escuro por nove horas. de acordo com a NASA (abre em nova aba). Também danificou transformadores tão distantes quanto Nova Jersey—incluindo um em uma usina nuclear (abre em nova aba)– e quase derrubou as redes elétricas dos EUA da costa leste ao noroeste do Pacífico.
As tempestades geomagnéticas também podem interromper as comunicações de rádio e a navegação por GPS, distorcendo a atmosfera de maneiras que modificam os caminhos dos sinais de rádio, observou a NOAA. Por exemplo, a Tempestade de Halloween de 2003 impediu que a Administração Federal de Aviação fornecesse orientação de navegação GPS por aproximadamente 30 horas, de acordo com um estudo de 2011 para o Departamento de Segurança Interna dos EUA (abre em nova aba).
O plasma solar também pode aquecer as camadas atmosféricas superiores do planeta, fazendo-as inchar e potencialmente arrastar satélites em órbita baixa da Terra. NOAA disse (abre em nova aba).
O que um evento Carrington faria hoje?
O mundo tornou-se muito mais dependente da eletricidade do que quando ocorreu o Evento Carrington. Se uma explosão solar similarmente poderosa que foi apontada para a Terra – em vez de para longe do nosso planeta, onde não teria consequências diretas para o nosso mundo – explodisse agora, poderia causar danos sem precedentes.
Por exemplo, um estudo de 2013 (abre em nova aba) do gigante de seguros britânico Lloyd’s de Londres estimou que interrupções elétricas de um evento no nível de Carrington podem levar a até US$ 2,6 trilhões em receita perdida apenas para o setor de energia norte-americano. O estudo também descobriu que apagões globais de até anos podem ocorrer porque esse evento pode danificar simultaneamente vários transformadores de tensão extra-alta que são difíceis de substituir. Isso, por sua vez, pode resultar em grandes interrupções nos mercados financeiros, bancos, telecomunicações, transações comerciais, serviços de emergência e hospitalares, bombeamento de água e combustível e transporte de alimentos.
De forma similar, um estudo de 2017 (abre em nova aba) no jornal Clima Espacial (abre em nova aba) descobriram que no cenário de apagão mais extremo, impactando 66% da população dos EUA, a perda econômica doméstica diária poderia totalizar US$ 41,5 bilhões, mais uma perda adicional de US$ 7 bilhões por meio de interrupções na cadeia de suprimentos internacional. Por outro lado, se afetasse apenas os estados do extremo norte, que abrigam 8% da população dos EUA, a perda econômica por dia poderia chegar a US$ 6,2 bilhões, complementada por uma perda na cadeia de suprimentos internacional de US$ 0,8 bilhão. (O estudo calculado usando dólares americanos de 2011.)
No entanto, embora o Evento Carrington tenha sido poderoso, “vimos eventos comparáveis desde então”, disse Hudson à Live Science por e-mail. Por exemplo, duas das chamadas erupções solares de Halloween de 2003 podem ter emitido quantidades comparáveis de energia irradiada como o Evento Carrington.
Como tal, Hudson sugeriu que uma explosão solar no nível do Evento Carrington pode não representar uma ameaça tão grande para a humanidade quanto alguns temem. Ainda assim, um Evento Carrington apontado para a Terra hoje “teria impactos substanciais, principalmente nas atividades humanas no espaço”. Hudson disse: “Não temos muita prática para um evento desse tipo, porque os ativos espaciais ainda não foram expostos a um evento dessa magnitude”. De fato, os astronautas da Apollo fizeram suas excursões lunares no meio da atividade solar – “era em menor escala, mas ainda muito perigosa para humanos desprotegidos no espaço”, observou Hudson.
Além disso, há evidências de que o sol pode ser capaz de “supererupções” que podem liberar 10 vezes ou mais energia do que o Evento Carrington. Por exemplo, em um estudo de 2021 no Jornal Astrofísico (abre em nova aba), cientistas usando o telescópio espacial Kepler da NASA, agora aposentado, descobriram que, ao longo de quatro anos, 15 estrelas semelhantes ao Sol lançaram 26 supererupções, com uma pancada até 100 vezes maior do que o Evento Carrington. Um estudo de 2020 no Jornal Astrofísico (abre em nova aba) encontraram resultados semelhantes durante o primeiro ano da missão TESS em andamento da NASA.
Além disso, os cientistas que analisam os anéis das árvores detectaram evidências de átomos radioativos de carbono-14 – cada um possuindo dois nêutrons a mais em seus núcleos do que o carbono comum. átomos — de explosões solares. Picos de carbono-14 vistos nos anos 660 aC, 774 dC e 994 dC podem ter vindo de supererupções que foram significativamente mais fortes do que o Evento Carrington, disse Hudson.
“O notável é que mesmo o evento Carrington, ou eventos normais comparativamente grandes, não são detectáveis pela técnica de carbono-14”, disse Hudson no e-mail. “Então esses registros antigos são sinistros.”
Quando ocorrerá o próximo Evento Carrington?
a Estudo do Jornal Astrofísico de 2021 (abre em nova aba) A análise dos dados do Kepler sugeriu que supererupções cerca de 10 vezes mais energéticas do que o Evento Carrington podem ocorrer a cada 3.000 anos, e outras cerca de 100 vezes mais energéticas podem ocorrer a cada 6.000 anos. Ainda assim, as taxas em que nosso sol em particular pode liberar erupções semelhantes a Carrington ou mais poderosas “não são bem compreendidas”, disse Hudson.
Quando se trata de explosões solares que podem liberar grandes picos de átomos de carbono-14 vistos em anéis de árvores, os cientistas agora conhecem pelo menos meia dúzia “dispersos pelo Holoceno, uma escala de tempo de 10.000 anos”, observou ele. No entanto, “não entendemos como isso está relacionado a eventos eruptivos solares normais, como o de Carrington, e até que o façamos, todas as apostas estão canceladas, receio”.
Publicado originalmente no Live Science.