Tempestade solar, auroras e propagação de ondas de rádio

O dia 10 de Março foi o dia das auroras boreais em grande parte hemisfério norte, devido à maior de três tempestades solares detectadas dois dias antes pelos satélites. Foram mais vistas na América do Norte, já na Europa, devido à configuração do campo magnético da Terra, as auroras não conseguiram chegar a latitudes tão baixas.

Poderosas explosões solares dão origem à tempestade geomagnética, esta erupção, a segunda da classe X (leia mais abaixo) em menos de um mês, após quatro anos de ausência desses fenômenos, é um indicador de que a atividade solar aumentou.

Tempestade solar já interrompeu alguns meios de comunicação na Terra, classificada como uma explosão de classe X, assim como o evento do dia 15 de fevereiro de 2011, também mandou bilhões de toneladas de partículas carregadas em direção à Terra no que foi chamado de ejeções coronais em massa e iniciou uma tempestade geomagnética no campo magnético da Terra. As Tempestades solares podem provocar uma variedade de questões socioeconômicas e de segurança, variando da interrupção do funcionamento dos sistemas de navegação de linhas aéreas até afetar aviões, satélites e naves espaciais.

Depois da explosão luzes noturnas decorrentes da atividade solar podem ser observadas nas proximidades dos polos devido a repentina liberação de energia magnética guardada na atmosfera solar.

O estudo das atividades solares prévias pode ajudar a estabelecer previsões sobre feixes futuros e evitar eventuais danos a infraestruturas terrestres. Em 1972, uma tempestade geomagnética derrubou a rede de comunicações do Estado americano de Illinois. E, em 1989, a rede elétrica de Québec, no Canadá, foi prejudicada pela atividade solar. De acordo com os cientistas, a Olimpíada de 2012, que será realizada em Londres, corre o risco de ter prejudicadas suas transmissões de TV e redes de internet. Isso porque o pico da atividade na superfície solar se dará justamente nesse ano.

Índice KP (Índice K planetário estimado)

O chamado “Índice Kp Planetário Estimado” foi introduzido por Juliu Bartels em 1949 e é derivado do índice K padronizada (Ks) de 13 observatórios magnéticos. Ele é projetado para medir a radiação solar de partículas pelos seus efeitos magnéticos. O valor médio dessas observações e diz o quão perturbado o campo magnético da Terra está, numa escala de 9 pontos.

A cada três horas durante o dia, observatórios magnéticos ao redor do planeta medem as mudanças magnéticas de maior amplitude que os seus instrumentos registraram durante este intervalo. A National Oceanic and Atmospheric Administration’s (NOAA) tem um centro de previsão meteorológica espacial, onde pode ser acompanhado um  gráfico com os índices K, que sendo iguais ou maiores que 5 indicam atividade geomagnética intensa, sinalizando tempestades solares. Valores de 7 ou maiores indicam tempestades geomagnéticas intensas.

Estes dados não são reais, para ver os últimos dados: http://www.swpc.noaa.gov/rt_plots/kp_3d.html

O eixo vertical mostra o índice Kp de 0 até 9. O eixo horizontal mostra 3 horas de dados registrados no Tempo Universal (UT).

  • BARRAS VERDES indicam um índice Kp menor que 4 (pouca mudança magnética)
  • BARRAS AMARELAS mostram um índice Kp igual a 4 (indicam mudanças magnéticas moderadas)
  • BARRAS VERMELHAS quando valor de Kp é maior que 4 (indicam alerta de tempestade)

O Índice KP varia conforme a hora do dia, época do ano e também com a posição da Terra em relação ao Sol. Também existe relação direta com a quantidade de manchas solares.

As tempestades podem ser de Classe X que podem provocar blackouts de radiopropagação que podem durar diversas horas ou até mesmo dias. As rajadas da Classe M são de tamanho médio e também causam blackouts de radiocomunicação que afetam diretamente as regiões polares. Rajadas de Classe C ou inferiores são fracas e pouco perceptíveis aqui na Terra.

A Explosão Solar, também chamada de erupção, flare ou rajada, acontece quando uma gigantesca quantidade de energia armazenada em campos magnéticos, geralmente acima das manchas solares, é repentinamente liberada. Isto produz forte emissão de radiação que se espalha por todo o espectro eletromagnético e se propaga desde a região das ondas de rádio até a região dos raios X e raios gama.

Estas ejeções de Massa Coronal ou CME, são enormes bolhas de gás ionizado com mais 10 bilhões de toneladas, que são lançadas ao espaço a velocidades que superam facilmente a marca de um milhão de quilômetros por hora.
Depois de ejetadas, as partículas levam aproximadamente três dias para cruzar os 150 milhões de quilômetros que separam o Sol da Terra, quando atingem cerca de 60 mil km de altitude, as partículas são desviadas pela magnetosfera terrestre em direção aos polos. Na atmosfera superior dessas regiões elas se chocam com os átomos de oxigênio e nitrogênio e produzem radiação nos comprimentos de onda do verde e do vermelho respectivamente, resultando no efeito luminoso chamado auroras, que recebem o nome de boreais quando ocorrem próximas ao polo norte e austrais quando próximas ao polo sul. Normalmente, as auroras ocorrem entre 60 km e 150 km de altitude.
Equipamentos de satélites, que por estarem em órbita não recebem a proteção das camadas mais altas da atmosfera, que bloqueiam as partículas solares, principalmente os raios-x.

As distorções no campo magnético terrestre, resultam em atividade geomagnética, se você é radio amador, o assunto propagação deve interessar, leia com mais detalhes em http://www.sarmento.eng.br/Geofisica.htm#Os Alertas Geofísicos nos dizem 0 que podemos ouvir

Veja algumas belas imagens, ilustrações e assista alguns vídeos,  em http://www.inf.ufrgs.br/swac-br/spaceweather/#

Fontes:
http://www.sarmento.eng.br/Geofisica.htm#Propagação das Ondas de Rádio em Função das Atividades Solares e Terrestre http://www.inf.ufrgs.br
http://www.inf.ufrgs.br/swac-br/data.php

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