A maior tempestade solar já identificada em anéis de árvores antigas – poderia destruir a tecnologia moderna e custar bilhões

Ilustração artística de eventos solares que mudam as condições no espaço próximo à Terra. Crédito: NASA

Os cientistas descobriram um pico de radiocarbono há 14.300 anos, causado pela maior tempestade solar conhecida. Tal evento hoje poderia destruir a tecnologia moderna e custar bilhões.

Uma equipa internacional de cientistas descobriu um aumento nos níveis de radiocarbono há 14.300 anos, ao analisar anéis de árvores antigas encontradas nos Alpes franceses.

O pico de radiocarbono foi causado por uma enorme tempestade solar, a maior já identificada.

Uma tempestade solar semelhante hoje seria catastrófica para a sociedade tecnológica moderna – potencialmente destruindo os sistemas de telecomunicações e de satélite, causando cortes generalizados de energia e custando-nos milhares de milhões de dólares.

Os académicos alertam que compreender tais tempestades é importante para proteger as telecomunicações globais e a infra-estrutura energética no futuro.

Anéis de árvore de uma árvore fóssil enterrada no rio Druzet

Anéis de árvore fóssil enterrados no rio Druzet. Crédito: Cécile Miramonte

Novas pesquisas e implicações

A pesquisa colaborativa, conduzida por uma equipe internacional de cientistas, será publicada hoje (9 de outubro) no Journal of the Royal Society. Transações Filosóficas A: Ciências Matemáticas, Físicas e de Engenharia Revela novos insights sobre o comportamento extremo do Sol e os perigos que representa para a Terra.

Uma equipe de pesquisadores do Collège de France, do CEREGE, do IMBE, da Universidade de Aix-Marseille e da Universidade de Leeds mediu os níveis de radiocarbono em árvores antigas preservadas nas margens erodidas do rio Druzet, perto de Gap, no sul da França. Alpes.

Árvores fósseis no rio Druzet

Árvores fósseis no rio Druzet. Crédito: Cécile Miramonte

As toras, que são subfósseis – restos em que o processo de fossilização não está completo – foram cortadas em pequenos anéis de árvores únicos. A análise destes episódios individuais identificou um aumento sem precedentes nos níveis de radiocarbono, que ocorreu precisamente há 14.300 anos. Ao comparar este aumento no radiocarbono com medições de berílio, um elemento químico encontrado nos núcleos de gelo da Gronelândia, a equipa sugere que o aumento foi causado por uma enorme tempestade solar que teria expelido enormes quantidades de partículas energéticas para a atmosfera da Terra.

Opiniões de especialistas e contexto histórico

“O radiocarbono é constantemente produzido na alta atmosfera através de uma série de reações iniciadas pelos raios cósmicos, “disse Edouard Bard, professor de evolução climática e oceânica no College of France e no CEREGE, e principal autor do estudo. “Recentemente, os cientistas descobriram que eventos solares extremos, incluindo erupções solares e ejeções de massa coronal, também podem criar explosões de partículas energéticas de curta duração que são preservadas como enormes picos na produção de radiocarbono que ocorrem ao longo de apenas um ano.

Os investigadores dizem que tempestades solares massivas semelhantes hoje podem ser catastróficas para a sociedade tecnológica moderna, destruindo potencialmente comunicações, sistemas de satélite e redes eléctricas – e custando-nos milhares de milhões de libras. Alertam para a importância de compreender os riscos futuros de tais eventos, para nos permitir preparar, construir resiliência nos nossos sistemas de comunicações e energia e protegê-los de potenciais danos.

Árvores fósseis nas margens do rio Druzet

Árvores fósseis nas margens do rio Druzet. Crédito: Cécile Miramonte

Tim Heaton, professor de estatística aplicada na Escola de Matemática da Universidade de Leeds, disse: “Fortes tempestades solares podem ter enormes impactos na Terra. Essas tempestades severas podem danificar permanentemente os transformadores nas nossas redes elétricas, levando a cortes de energia massivos e generalizados que duram meses. Poderia também causar danos permanentes aos satélites dos quais todos dependemos para navegação e comunicações, tornando-os inutilizáveis. Também criaria graves riscos de radiação para os astronautas.

Tempestades solares históricas

Nove destas tempestades solares extremas – conhecidas como eventos Miyake – foram agora identificadas como tendo ocorrido nos últimos 15.000 anos. Os eventos Miyake confirmados mais recentes ocorreram em 993 DC e 774 DC. No entanto, esta tempestade recentemente identificada, que remonta a 14.300 anos, é a maior já descoberta – aproximadamente o dobro do tamanho dessas duas tempestades.

A natureza exata dos eventos de Miyake ainda não é bem compreendida, pois nunca antes foram observados de forma eficaz e direta. Eles destacam que ainda temos muito que aprender sobre o comportamento do Sol e os riscos que representa para a sociedade na Terra. Não sabemos o que causa tempestades solares tão intensas, com que frequência ocorrem ou se podemos de alguma forma prevê-las.

O professor Bard disse: “As medições diretas e automatizadas da atividade solar só começaram no século XVII com a contagem de manchas solares. Hoje em dia, também obtemos registros detalhados utilizando observatórios terrestres, sondas espaciais e satélites. No entanto, todos estes registos instrumentais de curto prazo são insuficientes para compreender completamente o Sol. O radiocarbono medido em anéis de árvores, usado juntamente com o berílio em núcleos de gelo polar, fornece a melhor maneira de compreender o comportamento passado do Sol.

Radiocarbono e reconstrução histórica

A maior tempestade solar diretamente observada ocorreu em 1859 e é conhecida como evento Carrington. Causou enormes perturbações na Terra, destruindo máquinas telegráficas e criando um crepúsculo noturno tão brilhante que os pássaros começaram a cantar, pensando que o sol estava começando a nascer. No entanto, os eventos de Miyake (incluindo a recém-descoberta tempestade de 14.300 anos) teriam sido surpreendentemente maiores em tamanho.

O professor Heaton disse: “O radiocarbono fornece uma maneira maravilhosa de estudar a história da Terra e reconstruir os eventos cruciais pelos quais ela passou. Uma compreensão precisa do nosso passado é essencial se quisermos prever com precisão o nosso futuro e mitigar riscos potenciais. Ainda temos muito aprender. Cada nova descoberta não apenas ajuda… Responder às principais questões existentes, mas também pode gerar novas.

“Encontrar tal coleção de árvores preservadas foi verdadeiramente excepcional, “disse Cécile Miramont, professora associada de paleoambientes e paleoclimas no IMBE da Universidade de Aix-en-Provence. “Ao comparar a largura dos anéis de árvores individuais em vários troncos de árvores, nós depois montamos as árvores.” Separados cuidadosamente para criar uma linha do tempo mais longa usando um método chamado dendrografia, isso nos permitiu descobrir informações valiosas sobre mudanças ambientais passadas e medir o radiocarbono durante um período desconhecido de atividade solar.

Referência: “Picos de radiocarbono de 14.300 calorias por ano em árvores fósseis fornecem uma função de resposta ao impulso para o ciclo global do carbono durante o Pleistoceno Superior” por Bard E, Miramont C, Capano M, Guibal F, Marschal C, Rostek F, Tuna T, Fajault Y e Heaton TJ, 9 de outubro de 2023, Transações Filosóficas da Royal Society A.
doi: 10.1098/rsta.2022.0206

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