O que vai nos salvar da próxima tempestade solar? Capacitores

Tempestades solares não são eventos raros, a Terra é frequentemente atingida por plasma e partículas carregadas, impulsionados por ventos em nossa direção. Recentemente, a SpaceX perdeu 40 satélites da Starlink, fritos por uma ejeção de massa coronal (CME, do inglês Coronal Mass Ejection) e forçados a uma órbita mais baixa, no que acabariam reentrando na atmosfera.

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O grande problema está em quando, e não se, o Sol ejetar uma nova rajada massiva em nossa direção, o que já aconteceu em eventos passados, o que pode causar transtornos gigantescos a uma civilização totalmente dependente de eletricidade. Por sorte, há meios de minimizar os danos.

CMEs são eventos bem corriqueiros, acontecem por toda a superfície do Sol, que lança materiais carregados em todas as direções, em maior ou menor grau, dependendo da intensidade da explosão. O campo magnético da estrela, embora ordenado, causa influência na rotação do material ao longo das linhas de latitude, que giram em ritmos diferentes. Na área do equador, a rotação leva 25 dias; nos polos, 36 dias.

Esse movimento desordenado cria pontos de inibição de convecção, "nós" que impedem o movimento e causam queda de temperatura localizada temporária, e visualmente, uma coloração mais escura na superfície. Essas são as manchas solares, que criam regiões ativas magneticamente, levando a desestabilização do material ali presente, gerando por fim uma CME, que ejeta quantidades abundantes de matéria e radiação eletromagnética.

O gás ionizado pode ou não ser mandado para fora da coroa solar, e quando isso acontece, constitui parte do vento solar e pode causar efeitos diversos em corpos celestes em seu caminho. O grande problema ocorre quando uma mancha solar particularmente preocupante, muito grande ou com bastante atividade magnética, está voltada em direção à Terra, o que não é lá tão comum assim.

A situação atual com a Região Ativa N.º 3.038, ou AR3038, uma mancha solar complexa e que dobrou de tamanho em 24 horas, vem preocupando leigos que embarcam na histeria dos sites caça-cliques, mas por enquanto, não há motivos para alarde.

De acordo com pesquisadores do Observatório de Dinâmica Solar da NASA, o tamanho atual da AR3038, que nesta segunda-feira (20) já era o dobro da Terra, aumenta as chances de quando a mancha solar "estourar", ela cause uma CME Classe M, a segunda mais potente (a escala, da mais fraca para a mais forte, usa as letras A, B, C, M e X), com sinalizadores de intensidade próprias. Uma M9, por exemplo, causaria um apagão de até 10 minutos em áreas urbanas.

A NASA afirma não haver grandes riscos de que AR3038 cause uma catástrofe, manchas solares são constantemente monitoradas e a capacidade de resposta da agência, para emitir um alerta em caso de uma CME em nossa direção, é rápida o suficiente para minimizar danos, visto que leva alguns dias para as partículas chegarem aqui. Até agora, não houve nada do tipo.

Isso não quer dizer que a Terra já não foi bombardeada por CMEs realmente potentes, mesmo na história recente. Em 6 de março de 1989, uma CME Classe X15 lançou uma onda que chegou como uma tempestade solar bem forte 7 dias depois, causando uma falha catastrófica no sistema de fornecimento elétrico de Quebec, no Canadá, que ficou 9 horas no escuro.

Décadas antes, em maio de 1921, uma tempestade 10 vezes mais forte do que a de 1989 atingiu em cheio o sistema ferroviário, causando incêndios em diversas estações de trem por todo o globo, inclusive no Grand Central Terminal de Nova Iorque. O sistema de telégrafos também foi seriamente afetado.

Ainda assim, nenhuma dessas tempestades foi tão grande quanto o Evento de Carrington, que para nossa sorte, atingiu a Terra em 1859, quando ainda não dependíamos tanto da energia elétrica. Isso não muda, entretanto, o quanto este evento foi excepcional.

No dia 1.º de setembro daquele ano,  Richard Carrington, um astrônomo amador e cervejeiro, estava observando manchas solares quando um "feixe de luz" o atingiu, no que as marcas sumiram. Apenas 17 horas depois, a Terra foi atingida pela maior tempestade solar já registrada, fruto de uma CME massiva, que marcou intensidade de milhões de amperes.

Por volta da meia-noite, o céu em Manhattan mudou de cor para vermelho, com tons de laranja e amarelo. Auroras foram vistas em todo o globo, da Austrália, Havaí e sul do Japão até a Colômbia, e em algumas regiões, ela foi tão intensa que trabalhadores acordaram e começaram a fazer o café, pensando que já era de manhã. Pessoas no norte dos Estados Unidos conseguiam ler o jornal, como se o Sol estivesse a pino, no meio da madrugada.

Todo o sistema de telégrafos do hemisfério norte caiu. Funcionários relataram ter levado choques dos equipamentos, que continuavam a funcionar mesmo com a energia cortada. A CME, por si só, fornecia energia aos telégrafos, inclusive permitindo o envio e o recebimento de mensagens, "melhor do que usando as baterias", segundo um relato. Postes telegráficos chegar a soltar faíscas.

Nesta animação do Goddard Space Center da NASA, dá para ter uma ideia de quão intenso foi o Evento de Carrington:

O mais impressionante foi constatar que houve quase um repeteco de 1859 recentemente. Em 2012, duas CMEs de intensidade considerada similar ao Evento de Carrington passaram raspando pela Terra, no que dada a nossa dependência de dispositivos eletrônicos, poderia causar danos consideráveis. Imagine em 2022.

Embora AR3038 até o momento não inspire maiores preocupações, há sempre a preocupação de quando uma tempestade solar realmente intensa irá atingir a Terra, e o que podemos fazer para contornar seus efeitos. Uma das soluções mais simples e baratas de implementar, no que tange às fornecedoras de energia, é a instalação de capacitores junto aos transformadores, para cortar o fluxo de uma corrente direta.

Embora seja um investimento de alguns bilhões de dólares, reais ou coisa que a valha, quando feito de modo contínuo e diluído, o custo final para os cofres públicos é menor que um cafezinho por cidadão, por ano.

É melhor que remediar a situação e lidar com as consequências posteriores dos danos causados à malha elétrica e aos usuários, algo que o Canadá tratou de implementar depois do incidente de 1989, a um custo total de US$ 1 bilhão.

Fonte: WIRED