O pico do mais recente ciclo solar já passou. Embora não tenha sido um recorde, superou as expectativas, resultando em várias grandes erupções solares e poderosas tempestades geomagnéticas na Terra. Observações sugerem que no século XXI, a atividade solar pode exceder os máximos do século passado.
Nesta entrevista com Denis Kayiran, correspondente especial, Sergei Bogachev, chefe do Laboratório de Astronomia Solar do Instituto de Pesquisas Espaciais (IKI) da Academia Russa de Ciências, aborda questões como a compreensão das leis da atividade solar, a previsão de períodos glaciais, o impacto das tempestades magnéticas na saúde humana, a busca da comunidade científica russa por projetos revolucionários, e o futuro do clima espacial nos próximos dez anos.
O Foco do Laboratório de Astronomia Solar
O Laboratório de Astronomia Solar concentra-se naturalmente no Sol, uma área da ciência que se tornou crescentemente aplicada. A pesquisa foca nas conexões entre o Sol e a Terra, explorando como a atividade solar influencia nosso planeta. Embora não possua um telescópio próprio, a equipe trabalha com dados obtidos do espaço. Além disso, o laboratório desenvolve e testa instrumentos e eletrônicos.
Explorando o Invisível no Sol
Apesar da grande visibilidade de seus relatórios sobre erupções solares, a principal atividade do laboratório é a pesquisa fundamental, muitas vezes menos aparente. Atualmente, eles investigam ativamente as pequenas erupções solares. Há uma hipótese de que a energia total liberada por explosões gigantes visíveis é apenas uma fração da energia real do Sol, e que grande parte permanece oculta devido à sensibilidade limitada dos instrumentos. Indícios indiretos, como a temperatura constante da coroa solar (milhões de graus), mesmo sem grandes erupções, sugerem a existência de fontes de aquecimento “invisíveis ao olho”. O laboratório busca desenvolver telescópios de alta precisão para observar esses processos ocultos e realiza pesquisas teóricas, posicionando-se como um grupo líder mundial nessa área.
O Pico do Ciclo Solar Atual: Uma Análise Detalhada
Sergei Bogachev afirma que o retorno aos picos de atividade solar do ano passado é improvável, dada a acentuada queda na atividade observada, que excede as flutuações normais. No primeiro semestre do ano passado, houve mais de 30 erupções de nível X (o mais alto), contra apenas 10 no mesmo período deste ano. A erupção mais forte no ano passado foi X8.7, enquanto este ano foi X2, quatro vezes mais fraca. Outros indicadores, como o aumento de buracos coronais (comuns em mínimos de atividade) e a diminuição das manchas solares, reforçam essa conclusão. Embora alguns sugiram a possibilidade de um segundo máximo no ciclo, Bogachev argumenta que a profundidade da queda atual entre os picos é incomum e que dois máximos não ocorrem em todos os ciclos. Acreditam que o ciclo atual teve apenas um máximo, e agora está em uma fase de declínio lento, mas constante.
Um Ciclo Inesperadamente Forte, Mas Não Recorde
O ciclo solar atual, embora não tenha sido o mais forte da história (o 19º ciclo, com pico em 1958, ainda detém o recorde), foi surpreendentemente intenso, superando as previsões em cerca de duas vezes. Ele foi aproximadamente 50% mais forte que o ciclo anterior, mas ainda cerca de 50% abaixo dos máximos de meados do século XX. Assim, embora tenha sido inesperadamente potente, não representou um evento histórico sem precedentes. Curiosamente, o período mais ativo do século XXI até agora foi de 2001 a 2003, com tempestades magnéticas e erupções de até X40, enquanto o ciclo recém-passado não registrou nenhuma erupção acima de X10.
Previsões de Longo Prazo e o Futuro da Atividade Solar
A previsão de ciclos solares é complexa, apesar de sua periodicidade de 11 anos. Embora a frequência seja relativamente estável, a “altura” ou intensidade dos ciclos (a modulação) varia significativamente. Não se sabe a natureza exata ou as leis que regem essa modulação, mas evidências sugerem a existência de envelopes de cem, mil e até milhões de anos. A coincidência de vários mínimos (secular, milenar, etc.) poderia levar a um período de baixa atividade extrema, como um novo Mínimo de Maunder (era glacial). Por outro lado, a coincidência de máximos poderia provocar eventos como os de Carrington (tempestade geomagnética poderosa) ou Miyake (aumento de isótopos radioativos). Bogachev acredita que o ponto mais baixo do ciclo secular foi atingido no ciclo anterior, e que os próximos 20-30 anos verão um crescimento significativo na atividade, com ciclos cada vez mais potentes. No entanto, ele ressalta a imprevisibilidade da natureza.
A atividade solar futura poderia exceder os valores de 2001-2003 e até mesmo os recordes de meados do século passado. A falta de dados sobre a atividade solar com mais de 10.000 anos, devido à natureza transitória das erupções (que não deixam vestígios como meteoritos), torna as previsões de longo prazo incertas. As informações sobre o passado distante vêm principalmente de isótopos de carbono-14 (C-14) em anéis de árvores e gelo antártico, cuja produção é estimulada pela atividade solar. Esses dados revelaram erupções centenas a milhares de vezes mais fortes que o evento de Carrington, como o ocorrido em 773 d.C.
A Calmaria Pós-Pico e Eventos Inesperados
Apesar do pico ter passado, o Sol não ficará totalmente calmo. O ciclo diminuirá gradualmente por cerca de quatro anos, um período em que eventos inesperados e muito fortes, como erupções e tempestades intensas, são possíveis. Em ciclos anteriores, os eventos recordes ocorreram 2-3 anos após o pico, não durante ele. Por exemplo, a erupção X40, a mais forte do século XXI, ocorreu em 2003 (pico em 2001), e a mais forte do ciclo seguinte, em 2017 (três anos após o pico). Os períodos verdadeiramente “mortos” de atividade solar geralmente duram apenas dois a três anos, previstos para 2029-2031 neste ciclo.
Atividade Solar e Clima Terrestre: A Ligação com as Eras Glaciais
A relação entre a atividade solar e as eras glaciais é um tema especulativo. A luminosidade do Sol tem sido bastante estável por milhões de anos, o que sugere que ela não é o principal fator que regula a temperatura da Terra. Acredita-se que os gases de efeito estufa sejam o fator primordial, aprisionando o calor e elevando a temperatura do planeta. Esses gases, como vapor d`água, CO2 e ozônio, estão em altas altitudes e são sensíveis à radiação solar. Portanto, a hipótese de que as mudanças na atividade solar possam influenciar os gases de efeito estufa e, consequentemente, o clima da Terra é plausível e amplamente aceita. Embora não tenhamos testemunhado eras glaciais completas, pequenos períodos glaciais na Idade Média, com neve em junho e colheitas ruins, coincidiram com períodos de baixa atividade solar. Assim, compreender a atividade solar pode, teoricamente, permitir a previsão de eras glaciais, mas o mecanismo ainda não é totalmente compreendido.
Tempestades Magnéticas e Saúde Humana
A questão da influência das tempestades magnéticas na saúde é polarizadora. Sergei Bogachev destaca que as normas de saúde pública indicam que campos magnéticos variáveis são prejudiciais. Fisicamente, campos magnéticos variáveis geram correntes elétricas parasitas não apenas em equipamentos, mas também no corpo humano. Em equipamentos, isso é comprovado experimentalmente. No corpo humano, a prova é mais difícil, mas cardiologistas estudam o tema, pois a circulação sanguínea, rica em íons e plasma, seria a mais suscetível. No entanto, Bogachev não pode dar recomendações específicas sobre níveis de tempestade e proteção.
O Avanço da Observação Solar no Espaço
A era espacial revolucionou a observação solar ao permitir a colocação de instrumentos no espaço. A atmosfera terrestre, embora nos proteja de radiações nocivas, também bloqueia a visão de erupções solares em sua totalidade. O progresso na eletrônica, como o aumento de megapixels em câmeras, também impulsionou os telescópios espaciais, que são essencialmente grandes câmeras. A ótica dos telescópios em si não mudou drasticamente nos últimos 100 anos; muitas observatórias terrestres antigas continuam a funcionar bem com detectores atualizados. Por fim, a computação é crucial: telescópios como o SDO transmitem terabytes de imagens diárias, impossíveis de analisar manualmente sem processamento computacional.
O Monitoramento Solar Russo e a Necessidade de Novos Projetos
A última estação de observação solar russa, “Koronas-Foton”, encerrou suas operações em 2009. Desde então, a Rússia tem dependido de dados estrangeiros abertos. Embora o Roshydromet (Serviço Federal Russo para Hidrometeorologia e Monitoramento Ambiental) esteja equipando seus satélites meteorológicos com instrumentos solares básicos, estes são insuficientes para previsões completas. Bogachev defende a necessidade de um telescópio espacial próprio e avançado. Um projeto ambicioso, o “Intergeliosond”, que envolvia enviar um satélite em direção ao Sol e manobrá-lo usando a gravidade de Vênus, enfrentou dificuldades e estagnação, possivelmente devido à busca por algo excessivamente revolucionário. Bogachev sugere que qualquer legado desse projeto (instrumentos, protótipos) seja aproveitado em um novo esforço, pois uma observação solar dedicada é crucial. Ele cita o sucesso do SDO estrangeiro, que utiliza quatro telescópios de alta qualidade, como um modelo mais pragmático. A comunidade científica russa apoia a ideia de um satélite monitor simples e de alta qualidade, equipado com telescópios, fotômetros e detectores modernos, posicionado no ponto L1 de Lagrange (onde as forças gravitacionais do Sol e da Terra se equilibram). As capacidades para construir esses instrumentos existem na Rússia, e o restante poderia ser adquirido. Atualmente, a Rússia também explora o uso de nanosatélites, mas estes oferecem apenas um nível mínimo de pesquisa.
Capacidades de Fabricação de Instrumentos do Laboratório
A fabricação de instrumentos no laboratório ocorre principalmente por meio de encomendas estatais. Atualmente, não há grandes projetos de hardware em física solar, focando-se mais em projetos conceituais e pesquisas. O laboratório participa da tendência global de “cubesats”, desenvolvendo instrumentos para eles. Em 2023, cinco instrumentos foram lançados, com dois ainda em operação. Novos instrumentos para cubesats estão em desenvolvimento, mas não devem ser lançados antes de 2027. O laboratório também aceita pedidos de organizações privadas, mas essa atividade, embora ajude a sustentar a equipe, não impulsiona diretamente a pesquisa fundamental em física solar que eles priorizam.
