O que é uma tempestade magnética?

Geografia

Margarida Madeira Instituto de Geografia e Ordenamento do Território, Lisboa

Conteúdo:Que efeito têm as tempestades magnéticas na superfície da Terra?As tempestades magnéticas são assim tão perigosas?Quão perigosas são as tempestades magnéticas para os seres humanos?Com que frequência ocorrem as tempestades magnéticas?Então as tempestades magnéticas podem ser previstas?

A Terra tem um campo magnético que a protege da radiação do Sol e do espaço profundo. Este campo é designado por escudo magnético. O escudo garante a existência da biosfera e da vida na Terra. Os planetas sem campo magnético são considerados mortos em comparação com a Terra, embora possam existir sinais de vida.

De tempos a tempos, ocorrem fenómenos activos no Sol: ejecções de massa, erupções e ondas de choque. Estes fenómenos produzem partículas energéticas que voam do Sol em todas as direcções, incluindo em direção à Terra, e entram na magnetosfera. Quando a onda de choque que ocorre antes da ejeção de massa colide com a magnetosfera, o campo magnético da Terra começa a perturbar, oscilar e abanar. Este processo é designado por tempestade magnética.

As tempestades magnéticas são de natureza planetária e têm um impacto global na Terra e no espaço próximo da Terra. Durante uma tempestade, todo o campo magnético da Terra é perturbado. Estas perturbações dão origem a vários fenómenos. Todas as camadas da atmosfera terrestre, a ionosfera, a plasmasfera e a magnetosfera sofrem alterações. Surgem fluxos de partículas energéticas e correntes.

Que efeito têm as tempestades magnéticas na superfície da Terra?

O efeito de indução de uma tempestade magnética reflecte-se na superfície da Terra, afectando sistemas condutores extensos: linhas eléctricas, condutas, etc. Isto pode provocar catástrofes.

Uma dessas catástrofes ocorreu em março de 1989, quando transformadores da província canadiana do Quebeque, incluindo a capital, Otava, arderam na rede eléctrica provincial devido a correntes eléctricas induzidas por uma tempestade magnética. A atmosfera da Terra aqueceu, inchou e subiu. Os satélites que voavam a baixa altitude mudaram de órbita e alguns perderam-se. Posteriormente, tiveram de ser procurados e a constelação teve de ser reconstruída. Uma tempestade magnética dura geralmente de algumas horas a um dia. No caso do Québec, a tempestade durou nove horas.

Outros fenómenos que ocorrem devido a tempestades magnéticas são as auroras. Nos pólos, o campo magnético entra na Terra sob a forma de linhas de campo aberto. O escudo magnético da Terra mantém afastadas as partículas energéticas e protege a Terra, proibindo as partículas de se deslocarem através do campo. Mas as partículas energéticas podem penetrar nos pólos magnéticos. Quando entram na atmosfera, interagem com os átomos da atmosfera e criam um brilho colorido a que chamamos luzes polares.

As tempestades magnéticas são assim tão perigosas?

A importância das tempestades magnéticas aumenta com o passar dos anos devido à expansão da tecnosfera terrestre. Anteriormente, a humanidade observava apenas auroras, a mais poderosa das quais foi registada em 1859. O astrónomo inglês Richard Carrington observou a mais poderosa erupção solar da história das observações, que estava associada a auroras em quase toda a Terra, incluindo o equador. Em 1859, a Terra não tinha uma tecnosfera tão extensa, satélites e linhas eléctricas, pelo que estes fenómenos não se faziam sentir tão claramente. Mas em 1989, quando a humanidade já tinha lançado satélites e desenvolvido extensas linhas e condutas de energia, a tempestade magnética tornou-se muito significativa e afectou grandemente a rede eléctrica do Quebeque.

A tecnosfera da Terra está a expandir-se. Muitas das tecnologias actuais, incluindo o GPS, são baseadas em satélites e estes são altamente susceptíveis à atividade solar. A eletrónica pode falhar devido à exposição a partículas energéticas. E quanto mais implementamos a tecnologia de satélites e quanto mais longas são as linhas eléctricas, mais tangíveis são as tempestades magnéticas para a Terra. O efeito de indução das tempestades depende da dimensão destes sistemas. Isto sugere que, na conceção, criação de sistemas de satélites e expansão da tecnosfera, temos de ter em conta factores que antes não eram tidos em conta. Por outro lado, temos de observar a atividade do Sol e a perturbação geomagnética associada na Terra.

Quão perigosas são as tempestades magnéticas para os seres humanos?

Durante uma tempestade magnética, o ambiente altera-se, a atmosfera aquece, o que pode levar a alterações de pressão na atmosfera terrestre. Estas alterações, segundo os médicos, podem afetar a saúde das pessoas que têm uma adaptação mais fraca.

De acordo com as estatísticas, durante as tempestades magnéticas, o número de chamadas de ambulância devido à deterioração do bem-estar das pessoas com doenças cardiovasculares aumenta cerca de 20%. Ao mesmo tempo, as próprias perturbações do campo magnético, que ocorrem na Terra, são insignificantes em relação ao próprio campo. Na maioria das vezes, são cerca de 1/300-1/1000 do próprio campo. Mas o efeito é de carácter planetário. O cérebro humano tem ressonâncias que coincidem com as ressonâncias da ionosfera, cerca de 10 Hz. O coração humano também tem ressonâncias que coincidem com as ressonâncias da magnetosfera, cerca de 1 Hz. Se as regiões de ressonância da ionosfera e da magnetosfera forem excitadas e a densidade da radiação electromagnética aumentar nessas regiões, isso pode ter um impacto na saúde das pessoas doentes. Estas inter-relações são agora ativamente estudadas por médicos e biofísicos.

Com que frequência ocorrem as tempestades magnéticas?

A atividade do Sol tem um ciclo de 11 anos. Isto significa que, de mínimo a mínimo, de máximo a máximo, a atividade passa cerca de 11 anos. Os máximos de atividade podem ser baixos e altos. Se o máximo do ciclo for elevado, o Sol sofre erupções e ejecções de massa.

No final de novembro de 2003, houve uma poderosa região ativa no Sol que passou sobre o disco do Sol durante duas semanas. Produziu uma série de erupções e ejecções de massa que provocaram poderosas tempestades magnéticas na Terra e aumentaram a atividade geomagnética durante uma semana inteira. Estes fenómenos extremos são raros, cerca de uma vez em cada 50 anos, e podem conduzir a catástrofes como a que ocorreu no Quebeque.

Então as tempestades magnéticas podem ser previstas?

Atualmente, os astrónomos estão a estudar as possibilidades de previsão do tempo espacial e de todo o conjunto de fenómenos que ocorrem no sistema Sol-Terra. Para prever o tempo, é necessário dispor de informações sobre o Sol, as suas regiões activas, a sua configuração magnética e a possibilidade de erupções e explosões. Se uma erupção já ocorreu, ela viaja para a Terra durante dois a três dias, dependendo da velocidade. Durante este tempo, é possível perceber de que tipo de explosão se trata, em que parte do Sol ocorreu e prever o seu efeito. Regra geral, o lado direito do Sol é o mais geoeficaz.

O eixo magnético da Terra está inclinado em relação ao eixo de rotação. Em muitos aspectos, o efeito das tempestades magnéticas depende da potência e da velocidade da ejeção de massa, bem como da orientação deste eixo em relação à direção da ejeção no momento da colisão da Terra com a nuvem de plasma. O eixo magnético está inclinado em relação ao eixo de rotação em cerca de 11 graus. Pode estar virado para o Sol ou na direção oposta à do Sol durante a colisão da nuvem de plasma com a magnetosfera da Terra.

Os fenómenos cósmicos não são os mesmos, as ejecções de massa do Sol ocorrem de forma aleatória, têm amplitude e velocidade diferentes. Por conseguinte, os fenómenos meteorológicos espaciais raramente coincidem e são difíceis de prever com elevada probabilidade. No entanto, algumas previsões são bastante viáveis. Atualmente, são utilizadas ativamente no lançamento de naves espaciais e no controlo de missões espaciais.

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