Um desenho auroral japonês mostrando uma observação em Okazaki em 4 de fevereiro de 1872, reproduzido com cortesia do Templo Shounji (contraste aprimorado). Crédito: Templo Shounji
Em novembro deste ano, as luzes do norte foram vistas de forma incomum no extremo sul, em locais como Itália e Texas. Isto foi devido aos efeitos de uma ejeção de massa coronal solar no campo magnético e na atmosfera da Terra. No entanto, isso foi menor em comparação com uma enorme tempestade solar em fevereiro de 1872.
O evento de 1872 causou auroras globais, visíveis mesmo perto do equador, em lugares como Bombaim e Cartum. Recentemente, uma equipa internacional de cientistas de nove países divulgou uma análise abrangente deste significativo evento histórico, traçando a sua origem solar e os impactos terrestres generalizados.
As comunicações telegráficas foram amplamente perturbadas por esta tempestade, mas na sociedade tecnologicamente dependente de hoje, tal tempestade perturbaria as redes eléctricas e as comunicações por satélite. As suas descobertas confirmam que tais tempestades extremas são mais comuns do que se pensava anteriormente.
Vulnerabilidade moderna a tempestades solares
No mundo moderno, estamos cada vez mais dependentes de infra-estruturas tecnológicas, como redes eléctricas, sistemas de comunicação e satélites. No entanto, esta dependência torna-nos cada vez mais vulneráveis aos efeitos de grandes tempestades geomagnéticas.
“Quanto mais tempo o fornecimento de energia puder ser cortado, mais a sociedade, especialmente aqueles que vivem em áreas urbanas, terá dificuldades para lidar com a situação”, explica o professor assistente designado Hayakawa, principal autor do estudo. Tais tempestades poderiam ser suficientemente grandes para destruir a rede eléctrica, os sistemas de comunicação, os aviões e os satélites, na pior das hipóteses. “Poderíamos manter a nossa vida sem essa infraestrutura?” Hayakawa comenta: “Bem, digamos apenas que seria extremamente desafiador.”
As erupções solares e as ejeções de massa coronal no Sol são causadas pela “reconexão magnética” – quando as linhas do campo magnético de direções opostas se fundem, juntam-se e separam-se, criando explosões que libertam enormes quantidades de energia. Crédito: Laboratório de Imagem Conceitual da NASA
Tais tempestades extremas são raras. Em estudos recentes, duas dessas tempestades se destacam: a tempestade Carrington em setembro de 1859 e a tempestade na ferrovia de Nova York em maio de 1921. O novo estudo sugere que outra tempestade, a tempestade Chapman-Silverman em fevereiro de 1872, também deve ser considerada como uma das esses eventos extremos.
Na altura, a tempestade foi suficientemente grande para afectar a infra-estrutura tecnológica mesmo nos trópicos. As comunicações telegráficas no cabo submarino no Oceano Índico entre Bombaim (Mumbai) e Aden foram interrompidas durante horas. Distúrbios semelhantes foram relatados na linha fixa entre Cairo e Cartum.
Análise aprofundada por uma equipe internacional
A equipe multidisciplinar, composta por 22 cientistas, foi liderada pela Universidade de Nagoya, no Japão (Hisashi Hayakawa), pelo Observatório Solar Nacional dos EUA (Edward Cliver) e pelo Observatório Real da Bélgica (Frédéric Clette). Os 22 pesquisadores usaram registros históricos e técnicas modernas para avaliar a tempestade Chapman-Silverman desde sua origem solar até seus impactos terrestres.
Para a origem solar, o grupo recorreu a registros de manchas solares amplamente esquecidos de arquivos históricos, especialmente registros belgas e italianos. Para impactos terrestres, utilizaram medições de campo geomagnético registadas em locais tão diversos como Bombaim (Mumbai), Tiflis (Tbilisi) e Greenwich para avaliar a evolução temporal e a intensidade das tempestades. Eles também examinaram centenas de relatos de auroras visuais causadas pela tempestade em diferentes idiomas.
Um desenho de mancha solar belga mostrando a superfície solar em 3 de fevereiro de 1872. Crédito: Royal Astronomical Society (RAS MS Bernaerts, v. 3, f. 26)
Um dos aspectos mais interessantes da tempestade de 1872 foi que ela provavelmente se originou em um grupo de manchas solares de tamanho médio, mas complexo, próximo ao centro do disco solar, conforme confirmado por análises de registros solares da Bélgica e da Itália. Estas descobertas sugerem que mesmo um grupo de manchas solares de tamanho médio desencadeou uma das tempestades magnéticas mais extremas da história.
Pesquisa abrangente sobre Aurorae históricas
Hayakawa e seus colegas ampliaram suas investigações sobre as auroras históricas vasculhando registros em bibliotecas, arquivos e observatórios em todo o mundo. Eles identificaram mais de 700 registros de auroras que indicavam que o céu noturno era iluminado por magníficas exibições de auroras desde as regiões polares até os trópicos (até ≈ 20° de latitude em ambos os hemisférios).
“Nossas descobertas confirmam a tempestade Chapman-Silverman em fevereiro de 1872 como uma das tempestades geomagnéticas mais extremas da história recente. Seu tamanho rivalizava com o da tempestade de Carrington em setembro de 1859 e da tempestade da ferrovia de Nova York em maio de 1921”, disse Hayakawa. “Isso significa que agora sabemos que o mundo viu pelo menos três supertempestades geomagnéticas nos últimos dois séculos. Eventos climáticos espaciais que poderiam causar um impacto tão grande representam um risco que não pode ser descartado.”
Um resumo geográfico da visibilidade auroral em 4 de fevereiro de 1872. Crédito: Hayakawa et al. (2023)
Hayakawa disse: “Esses eventos extremos são raros. Por um lado, temos a sorte de ter perdido tais supertempestades nos tempos modernos. Por outro lado, a ocorrência de três dessas supertempestades em seis décadas mostra que a ameaça à sociedade moderna é real. Portanto, a preservação e análise de registros históricos é importante para avaliar, compreender e mitigar o impacto de tais eventos.”
Exibições aurorais recentes foram observadas no norte da Grécia e no norte dos EUA. Atualmente, o Sol está se aproximando do máximo do Ciclo Solar 25, previsto para ocorrer em 2025, e podemos esperar um aumento da atividade auroral nos próximos anos.
