- Toda tempestade geomagnética tem origem no Sol.
- Os dois gatilhos principais são ejeções de massa coronal e buracos coronais.
- O fator decisivo é a direção do campo magnético do vento solar, principalmente quando aponta para sul.
- A energia entrante intensifica correntes, aquece a alta atmosfera e produz auroras.
- Tempestades ocorrem com mais frequência perto do pico do ciclo solar de onze anos.
Quando se fala em "tempestade magnética" pode parecer algo ligado ao tempo na Terra, como chuva e vento. Na verdade, trata se de uma perturbação muito acima da superfície, dentro da bolha magnética invisível que envolve o planeta. Quase sempre a causa principal volta ao mesmo lugar, o Sol.
Tudo começa no Sol
O Sol não é uma esfera calma e estática. É uma bola de plasma elétrico em constante movimento que gera campos magnéticos fortes. Esses campos se torcem e acumulam tensão até que, por vezes, se libertam de forma violenta. Quando a energia magnética solar se solta, o Sol pode lançar grandes quantidades de plasma e campo magnético para o espaço. Se isso for dirigido em direção à Terra, temos condições para uma tempestade geomagnética.
Vento solar e suas fontes
Mesmo em períodos calmos o Sol emite uma corrente contínua de partículas carregadas chamada vento solar. Tempestades aparecem quando esse fluxo se torna mais rápido, denso ou magnético do que o habitual. Existem duas formas principais de entregar esse impacto: as ejeções de massa coronal, que são erupções individuais e poderosas, e os buracos coronais, que produzem correntes rápidas e sustentadas que podem voltar a atingir a Terra repetidamente conforme o Sol gira.
A direção do campo magnético é o que importa
Nem só velocidade ou densidade determinam uma tempestade. O elemento crítico é a direção do campo magnético transportado pelo vento solar. Quando esse campo aponta para sul, oposto ao campo da Terra no lado diurno, ocorre reconexão magnética. Essa reconexão funciona como uma porta aberta que permite à energia e às partículas entrarem com muito mais eficiência na magnetosfera.
O que acontece dentro do escudo magnético
A magnetosfera envolve a Terra e normalmente desvia o vento solar. Durante uma tempestade entram grandes quantidades de energia e partículas. Correntes elétricas próximas ao planeta se intensificam, o chamado ring current enfraquece o campo magnético medido no solo, a alta atmosfera aquece e infla, e partículas colidem com átomos nos polos para gerar as auroras.
Por que algumas tempestades são enormes e outras fracas
A intensidade de uma tempestade depende de vários fatores em combinação: quanto de energia o Sol liberou, se a ejeção acertou a Terra de forma direta ou tangencial, quanto tempo duraram as condições favoráveis e, acima de tudo, se o campo magnético permaneceu apontando para sul por tempo suficiente.
Ciclo solar e frequência
O Sol tem um ciclo de atividade de cerca de onze anos. Próximo ao máximo solar surgem mais manchas, mais CMEs e tempestades geomagnéticas mais frequentes. No mínimo solar as grandes tempestades por CME são menos comuns e predominam as correntes recorrentes de buracos coronais.
Fontes
- https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/geomagnetic-storms (NOAA SWPC)
- https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/coronal-mass-ejections (NOAA SWPC)
- https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/coronal-holes (NOAA SWPC)
- https://www.swpc.noaa.gov/news/coronal-hole-high-speed-streams-ch-hss (NOAA SWPC)
- https://www.gfz-potsdam.de/en/section/geomagnetism/data-products-services/geomagnetic-kp-index (GFZ)
- https://science.nasa.gov/sun/solar-storms-and-flares/ (NASA)
