No ano passado houve alguma atividade solar significativa. Isto foi especialmente verdade durante o mês de Maio, que viu mais de 350 tempestades solareserupções solares e tempestades geomagnéticas. Isto incluiu a tempestade solar mais forte em 20 anos que produziu auroras em latitudes muito mais baixas do que o normal e a explosão solar mais forte observada desde dezembro de 2019. Dada a ameaça que representam para as comunicações de rádio, redes elétricas, sistemas de navegação e naves espaciais e astronautas, numerosas agências monitorar ativamente o comportamento do Sol para aprender mais sobre seu comportamento a longo prazo.
No entanto, os astrónomos ainda não determinaram se o Sol pode produzir “supererupções” ou com que frequência podem ocorrer. Embora os anéis das árvores e as amostras de gelo glacial milenar sejam eficazes no registo das supererupções mais poderosas, não são formas eficazes de determinar a sua frequência, e as medições diretas da atividade solar só estão disponíveis desde a Era Espacial. Em um estudo recenteuma equipe internacional de pesquisadores adotou uma nova abordagem. Ao analisar dados do Kepler sobre dezenas de milhares de estrelas semelhantes ao Sol, estimam que estrelas como a nossa produzem supererupções cerca de uma vez por século.
O estudo foi conduzido pelo reseMax-Planck-Institut for Solar System Research (MPS), o Observatório Geofísico de Sodankylä (SGO) e o Unidade de Pesquisa em Física Espacial e Astronomia na Universidade de Oulu, o Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) da Universidade do Colorado Boulder (UCF), o Observatório Solar Nacional (NSO), o Comissariado de Energias Atômicas e Alternativas de Paris-Saclay e da Universidade de Paris-Citée várias universidades. O artigo que aborda sua pesquisa apareceu recentemente na revista Ciência.
As supererupções são notáveis pela intensa quantidade de radiação que emitem, cerca de 1.032 erg, ou 6,2444 elétron-volts (eV). Para efeito de comparação, consideremos o Evento Carrington de 1859, uma das tempestades solares mais violentas dos últimos 200 anos. Embora esta explosão solar tenha causado perturbações generalizadas, levando ao colapso das redes telegráficas no norte da Europa e na América do Norte, libertou apenas um centésimo da energia de uma supererupção. Embora os anéis das árvores e as amostras glaciais tenham registado eventos poderosos no passado, a capacidade de observar milhares de estrelas ao mesmo tempo está a ensinar muito aos astrónomos sobre a frequência com que ocorrem as explosões mais poderosas.
Isto é certamente verdade para o Telescópio Espacial Keplerque monitorou cerca de 100.000 estrelas da sequência principal continuamente durante anos em busca de sinais de quedas periódicas indicando a presença de exoplanetas. Estas mesmas observações registaram inúmeras erupções solares, que apareceram nos dados observacionais como picos curtos e pronunciados de brilho. Como o Prof. Sami Solanki, Diretor do MPS e coautor do artigo, explicou em um comunicado à imprensa do MPS:
“Não podemos observar o Sol durante milhares de anos. Em vez disso, porém, podemos monitorar o comportamento de milhares de estrelas muito semelhantes ao Sol durante curtos períodos de tempo. Isso nos ajuda a estimar a frequência com que ocorrem superflares.”
Para o seu estudo, a equipa analisou dados obtidos pelo Kepler de 56.450 estrelas semelhantes ao Sol entre 2009 e 2013. Isto consistiu em analisar cuidadosamente as imagens em busca de sinais de potenciais supererupções, que tinham apenas alguns pixels de tamanho. A equipe também foi cuidadosa na seleção das estrelas, levando em consideração apenas aquelas cuja temperatura superficial e brilho eram semelhantes aos do Sol. Os investigadores também descartaram potenciais fontes de erro, incluindo radiação cósmica, fenómenos transitórios (asteróides ou cometas) e outros tipos de estrelas que surgem perto de uma estrela semelhante ao Sol.
No total, os dados do Kepler forneceram à equipe evidências de 220 mil anos de atividade estelar. A partir disto, conseguiram identificar 2.889 supererupções de 2.527 das estrelas observadas, produzindo uma média de uma supererupção por estrela por século. Embora pesquisas anteriores tenham encontrado intervalos médios de mil ou mesmo dez mil anos, estes estudos não conseguiram determinar a origem exata das explosões observadas. Também tiveram de se limitar a estrelas sem vizinhos próximos, tornando este último estudo o mais preciso e sensível até à data.
No entanto, estudos anteriores que consideraram evidências indiretas e observações feitas nas últimas décadas produziram intervalos mais longos entre supererupções. Sempre que o Sol liberou um alto nível de partículas energéticas que atingiram a atmosfera da Terra no passado, a interação produziu uma quantidade detectável de carbono-14 radioativo (C14). Este isótopo permanecerá em amostras de árvores e glaciares ao longo de milhares de anos de decadência lenta, permitindo aos astrónomos identificar eventos solares poderosos e há quanto tempo ocorreram.
Este método permitiu aos investigadores identificar cinco eventos extremos de partículas solares e três candidatos nos últimos doze mil anos – sugerindo uma taxa média de uma supererupção por 1.500 anos. No entanto, a equipe reconhece que é possível que eventos mais violentos de partículas solares e supererupções tenham ocorrido no passado. “Não está claro se as explosões gigantescas são sempre acompanhadas por ejeções de massa coronal e qual é a relação entre supererupções e eventos extremos de partículas solares”, disse o co-autor Prof. Ilya Usoskin da Universidade de Oulu. “Isso requer uma investigação mais aprofundada.”
Embora o novo estudo não revele quando o Sol experimentará a sua próxima supererupção, os resultados exigem cautela. “Os novos dados são um lembrete claro de que mesmo os eventos solares mais extremos fazem parte do repertório natural do Sol”, disse a co-autora Dra. Natalie Krivova do MPS. Entretanto, a melhor forma de se manter preparado é monitorizar o Sol regularmente para garantir previsões fiáveis e avisos antecipados. Até 2031, estes esforços serão reforçados pela ESA Vigília sondaque o MPS está ajudando através do desenvolvimento de seu Imageador Polarimétrico e Magnético (PHI).
