O STEREO-B revivido da NASA pode nos salvar de um desastre de trilhões de dólares

Uma explosão solar de classe X irrompeu da superfície do Sol em 2012. Na época, foi a maior explosão em cinco anos. Crédito da imagem: NASA/Solar Dynamics Observatory (SDO) via Getty Images.

Quando a próxima grande erupção solar vier para a Terra, estaremos prontos?


Concentre todos os seus pensamentos no trabalho em mãos. Os raios do sol não queimam até serem focalizados s. –Alexander Graham Bell



As explosões solares são vistas espetaculares do espaço, onde gigantes fluxos de plasma são ejetados do interior do Sol em energias e velocidades incrivelmente altas. Eles fluem através do Sistema Solar, geralmente viajando a distância Sol-Terra em três dias ou menos. Embora essa radiação intensa e ionizada seja perigosa para um astronauta nas profundezas do espaço, na maior parte o campo magnético e a atmosfera do nosso planeta protegem nossos corpos de qualquer dano. O campo magnético canaliza a radiação para longe da Terra, permitindo que ela atinja apenas uma região ao redor dos pólos, enquanto a atmosfera garante que as próprias partículas carregadas não cheguem à superfície. Mas seus campos magnéticos mudam, e isso é suficiente para induzir correntes em fios elétricos, circuitos e loops. Felizmente, agora que as espaçonaves STEREO-A e STEREO-B da NASA estão vivas simultaneamente, receberemos os primeiros avisos possíveis se uma potencial catástrofe estiver vindo em nossa direção.





Desenho conceitual da espaçonave gêmea STEREO da NASA monitorando o Sol. Crédito da imagem: NASA.

Você pode pensar que este é um evento raro, mas não é tão raro como um meteoro atingindo a Terra é raro. Não é nem raro no sentido de que ver uma supernova da Terra é raro; uma explosão solar de ultra-alta energia direcionada diretamente para a Terra é uma questão de quando, não se. Imagine um dia lindo e claro. O sol está brilhando, o céu está claro e você não poderia pedir um dia melhor. De repente, o próprio Sol parece brilhar, apenas por um breve período de tempo, como se tivesse liberado uma explosão extra de energia. Naquela noite, cerca de 17 horas depois, a exibição de auroras mais espetacular de todos os tempos ilumina a noite de uma maneira que você nunca imaginou.



As manchas solares são frequentemente, mas nem sempre, presságios de onde uma explosão solar é mais provável de ocorrer. Crédito da imagem: Shahrin Ahmad (ShahGazer), Kuala Lumpur, Malásia.



Trabalhadores nos Estados Unidos acordam à 1h da manhã, porque o céu está tão claro quanto o amanhecer. Auroras iluminam os céus até o sul do Caribe, sob o Trópico de Câncer. E longos fios condutores de eletricidade acendem, iniciam incêndios e até operam e enviam sinais quando não há eletricidade! Isso inclui até, acredite ou não, quando eles não estão conectados. Este não é um cenário de ficção científica; isso é história . É assim que uma tempestade solar catastrófica se parece, e isso realmente ocorreu exatamente como descrito em 1859 .

Uma ejeção de massa coronal significativa do Sol que (felizmente) não foi direcionada para a Terra. Crédito da imagem: NASA/GSFC/SDO.



A maneira como isso realmente acontece é que o Sol, em vez de ser essa bola constante de fogo nuclear no céu, tem uma superfície ativa, completa com uma intrincada estrutura magnética, variações de temperatura, manchas solares e explosões ocasionais e ejeções de massa. Por razões que não entendemos completamente, os níveis de atividade do Sol diminuem e atingem o pico em uma escala de tempo de 11 anos conhecida como Ciclo Solar, e a transição entre 2013/2014 foi prevista como o pico do nosso ciclo atual. É mais provável que vejamos um número maior de erupções, bem como erupções mais fortes que a média, durante os anos de pico, mas na realidade elas podem ocorrer a qualquer momento.

Normalmente (mas nem sempre), essas erupções não representam perigo para nada aqui na Terra, por várias razões.



1.) A maioria das explosões solares não são direcionadas para nenhum lugar perto da Terra. O espaço é um lugar grande e, mesmo à nossa distância relativamente próxima de 93 milhões de milhas (ou 150 milhões de km) do Sol, é um longo caminho. Embora a maioria das manchas solares ocorra perto do equador solar, mais de 95% das erupções e ejeções, quando ocorrem, nunca impactam nosso planeta. Mas há aqueles poucos por cento irritantes que faz nos impactar.



Uma representação de como a maioria das partículas ionizadas são desviadas da Terra pelo nosso campo magnético. Crédito da imagem: NASA.

2.) A maioria das erupções são muito pequenas, muito lentas e alinhadas abaixo do ideal para passar pelo campo magnético da Terra. Nosso campo magnético é incrível! Claro, pode ser menos de 1 G (gauss) na superfície (ou 0,0001 T — para Tesla — para você mks sticklers lá fora), mal o suficiente para desviar as agulhas de sua bússola em direção aos pólos magnéticos. Mas o campo se estende longe no espaço, e a matéria ejetada em uma explosão solar são partículas quase exclusivamente carregadas, que normalmente se movem a velocidades de um milhão de milhas por hora.



Essas partículas são dobradas pelo nosso campo magnético (como são todo partículas carregadas movendo-se através de um campo magnético) e serão principalmente desviadas para longe da Terra. Os que estão dobrados na Terra colidirão com nossa atmosfera superior; esta é a causa de quase todos os eventos aurorais.

Os efeitos atmosféricos das auroras, vistos do espaço. Crédito da imagem: tripulação de expedição da NASA / ISS 23.



3.) Nossa atmosfera é suficientemente espessa para evitar que essas partículas carregadas nos irradiem. Mesmo que a erupção se mova rapidamente (ou a cerca de oito milhões de milhas por hora), seja enorme (contendo bilhões de toneladas de matéria) e seja direcionada diretamente para nós, as partículas carregadas nunca passarão pela nossa atmosfera, até a superfície. Na verdade, eles se esgotam praticamente a quase 50 km acima da superfície da Terra, muito mais alto do que qualquer montanha ou mesmo que as alturas que os aviões atingem. A menos que você esteja no espaço (por algum motivo) no momento, você não receberá mais radiação do que normalmente receberia e não há risco biológico.

Mas há um real risco, e é uma consequência de nossas leis físicas do eletromagnetismo.

A anatomia dos perigos de uma explosão solar. Crédito da imagem: NASA.

Uma partícula carregada é dobrada à medida que se move através de um campo magnético devido à conexão entre eletricidade e magnetismo. Mas essa mesma conexão significa que uma mudança nas correntes elétricas – que são feitas pelo movimento de partículas carregadas – crio campos magnéticos variáveis. E se você tiver um campo magnético variável em torno de um fio ou através de um laço ou bobina de fio, você gerar correntes elétricas !

Portanto, embora possa não haver perigo para você, há um enorme perigo para a eletrônica, que vai de automóveis a transformadores e – o mais assustador de tudo – toda a rede elétrica! Esse é o perigo real de uma tempestade solar: um evento semelhante ao evento de Carrington de 1859 pode causar entre US$ 1 e US$ 2 trilhões em danos materiais, principalmente devido a incêndios elétricos e danos à nossa infraestrutura.

Vários satélites da NASA em todo o sistema solar. Crédito da imagem: NASA.

Com os satélites meteorológicos espaciais que tínhamos há apenas alguns anos, teríamos um aviso de cerca de meio dia para desligar nossas usinas e desligar voluntariamente a rede no caso de tal erupção. Com STEREO-A e STEREO-B operando simultaneamente, no entanto, podemos saber assim que o surto ocorre , dando-nos até três dias de tempo de espera. Esses eventos não podem ser previsto com antecedência, e nem a interação deles com o campo magnético interplanetário-e-Terra, então você nunca deve ouvir os propagadores do medo que lhe dizem que uma explosão solar catastrófica é iminente; só podemos estar preparados para reagir quando um é detectado.

A combinação do STEREO-A da NASA (à frente) e STEREO-B (atrás), combinado com o observatório de dinâmica solar (SDO) perto da Terra, nos dá uma visão completa de toda a fotosfera do Sol de uma só vez. Crédito da imagem: NASA.

Idealmente, poderíamos tanto atualizar a grade ou simplesmente instalar uma quantidade suficiente de aterramento elétrico, mas na prática, a primeira opção é um projeto de longo prazo no qual ninguém está trabalhando, e a segunda é continuamente frustrada pelo roubo de fios de cobre. As usinas e subestações simplesmente não mantêm aterramento suficiente devido a esse roubo, e não há antídoto conhecido para isso, pois se a morte por eletrocussão não for um impedimento suficiente, qual será?

Uma subestação de transmissão na rede elétrica. As tensões e correntes vivas são facilmente suficientes para matar um ser humano, mas o roubo de fios de cobre é desenfreado nesses locais. Imagem de domínio público por Staplegunther na Wikipédia em inglês.

Não há necessidade de ter medo dessas coisas, mas você precisa estar preparado. Se uma ejeção de massa coronal ultra-massiva e rápida se dirigir diretamente para a Terra, você está literalmente colocando sua vida em suas mãos se não desligar e desconectar todos os seus dispositivos eletrônicos - e suas empresas de energia deliberadamente escurecem sua vizinhança — até a tempestade passar. Fios de longa distância, usinas e subestações e os principais componentes da própria rede elétrica estarão em maior risco, pois terão enormes correntes contínuas (em sistemas projetados apenas para transportar CA) induzidas neles. A jogada mais inteligente para esses componentes, honestamente, pode ser cortar os fios. Essa é a única maneira infalível que temos de lidar pessoalmente com segurança com as coisas agora.

Mas você também deve ter em mente que há apenas cerca de 1% de chance de obtermos uma grande e poderosa erupção direcionada à Terra em qualquer ano, e apenas cerca de 0,2% de obter um evento como fizemos em 1859. fique atento, esteja informado e saiba como lidar com isso se acontecer, mas não perca o sono por isso! Em vez disso, sua melhor aposta é - quando aplicável - sair e aproveitar o show da aurora!

A Aurora Boreal, ou aurora boreal, vista na Suécia no início desta semana. Crédito da imagem: JONATHAN NACKSTRAND/AFP/Getty Images.


Este artigo é dedicado a Jake Morgan, cujo fascínio pelas tempestades solares o levou a escrever seu primeiro livro: Queimado pelo sol . Jake recentemente sofreu um acidente catastrófico e está passando um tempo significativo na UTI; você pode ajude a apoiar seu GoFundMe aqui .

Esta postagem apareceu pela primeira vez na Forbes , e é oferecido a você sem anúncios por nossos apoiadores do Patreon . Comente em nosso fórum , & compre nosso primeiro livro: Além da Galáxia !

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