Em 13 de março de 1989, milhões de pessoas na província de Quebec, Canadá, ficaram sem eletricidade repentinamente. Só em um minuto e meio, toda a rede elétrica colapsou. Não foi por uma falha técnica, nem por uma sobrecarga de consumo, senão por uma tempestade solar. Dias antes, uma explosão na superfície do Sol tinha liberado uma grande nuvem de partículas carregadas que, ao chegar à Terra, bateu a magnetosfera provocando uma tempestade geomagnética, paralisando completamente o sistema.
A magnetosfera é uma camada invisível que circunda a Terra e é gerada a partir de seu próprio campo magnético. Sua função principal é proteger o planeta do vento solar, um fluxo constante de plasma composto por partículas carregadas emitido pelo Sol. Porém, quando o Sol libera grandes quantidades de energia, esse fluxo se intensifica e bate com maior força a magnetosfera, o que pode gerar uma tempestade geomagnética.
Quando esse tipo de tempestades são intensas, podem criar correntes elétricas no chão que se filtram nas redes de transmissão. Isso pode sobrecarregar transformadores, danificar equipamento e provocar apagões, como ocorreu em Quebec. Além disso, podem interferir com o GPS, as comunicações satelitais e os sistemas de navegação aérea, afetando diretamente serviços essenciais em todo o mundo.
Compreender como são originadas essas tempestades e como responde a magnetosfera diante deste tipo de fenômenos é o objetivo da Dra. Marina Stepanova, acadêmica do Departamento de Física da Usach. Através de um projeto Fondecyt Regular (Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), a pesquisadora estuda como se rompe o equilíbrio dentro da magnetosfera e de que forma se reorganiza para recuperar sua estabilidade após uma tempestade geomagnética.
“Na magnetosfera coexistem diferentes tipos de pressão: dinâmica, magnética e do plasma. A natureza tende a manter um equilíbrio entre elas. Mas quando ocorre uma perturbação, como uma erupção solar, esse equilíbrio se rompe, e o sistema tenta se adaptar. Se não conseguir rapidamente, geram-se processos de compensação, como as tempestades geomagnéticas”, explica a acadêmica.
Rede de colaboração internacional
Para pesquisar esses desequilíbrios, serão analisadas diferentes tempestades geomagnéticas utilizando dados satelitais obtidos por distintas missões espaciais internacionais. Esses satélites orbitam a Terra em diferentes altitudes e permitem observar simultaneamente várias regiões da magnetosfera, o que ajuda a entender como é propagada a desordem dentro do sistema.
“Os satélites científicos são projetos caros, mas graças a uma política internacional de acesso aberto, hoje qualquer pessoa no mundo pode baixar dados de física espacial sem custo. Existem missões que orbitam muito longe, a dezenas de raios terrestres, e outras que voam quase roçando a atmosfera. Essa variedade nos permite observar distintas regiões da magnetosfera e entender como se comporta como um sistema completo”, explica a acadêmica.
Além do trabalho com satélites e sensores em terra, o projeto conta com uma rede de colaboração internacional que inclui à NASA e equipes de pesquisa na Rússia. Essas alianças permitem aceder a dados avançados, compartilhar metodologias e contrastar resultados com outros grupos especializados em física espacial.
“A física espacial não funciona com verdades absolutas. Não se trata de que um grupo tenha razão e outro esteja errado. Muitas vezes os diferentes olhares se complementam, e é nessa colaboração onde avança o conhecimento. Por isso trabalhamos com a NASA, com colegas da Rússia e com outras equipes: porque esse tipo de ciência requer construir em conjunto”, comenta.
O projeto, que contempla quatro anos de desenvolvimento, forma parte de um esforço científico de longo prazo para compreender como funciona o ambiente espacial que circunda à Terra. Desde o Chile, e em colaboração com centros internacionais, essa pesquisa busca aportar ao conhecimento global sobre o clima espacial e seus impactos.
“Na ciência, parte-se de uma hipótese e um pressentimento, mas para comprová-la são necessários tempo e recursos. Às vezes o resultado não é o esperado, e por isso sempre há que ter um plano A, B ou C. Esse projeto não se fecha em si mesmo: os primeiros anos nos permitem validar ideias, e os últimos servem para abrir a porta ao que vem depois”, conclui a acadêmica.