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Como as manchas solares influem sobre o homem

“AS MANCHAS SOLARES IMPÕEM CORTE RADIOFÔNICO”, declarava a manchete no Times de Nova Iorque. A notícia que se seguia afirmava:

“Um corte mundial de comunicações provocado pelas manchas solares cortou ontem os Estados Unidos da maioria das áreas na Europa e no Extremo Oriente. Os encarregados das comunicações descreveram os distúrbios atmosféricos como sendo ‘os piores que temos tido nos anos recentes’.”

Talvez tenha visto notícias similares de vez em quando, falando das interrupções das comunicações radiofônicas internacionais. Os sinais de ondas curtas de rádio se tornam tão fracos que não podem ser transmitidos de forma eficaz. Tais distúrbios, e outros, são o resultado direto das manchas solares.

As manchas solares são intensas tempestades na face do sol. Causam erupções que lançam gigantescas massas de matéria bem longe no espaço. Mas, o que provoca as manchas solares? Que aparência têm? O que produzem? Que efeitos têm sobre o lar do homem, a terra?

Para encontrar as respostas a estas perguntas, precisamos primeiro examinar mais de perto o ponto de sua origem, o sol.

O Sol

O sol é uma resplandecente bola de gases quentes. É uma estrela de tamanho médio que tem um diâmetro de cerca de 1.400.000 quilômetros, mais de 100 vezes que o da terra. O sol, estando localizado a cerca de 152.000.000 de quilômetros de distância, um foguete que viaje a pouco mais de 40.000 quilômetros por hora levará cerca de 155 dias para atingi-lo, partindo da terra. Todavia, o sol se acha relativamente próximo, pois a seguinte estrela mais próxima, chamada “Próxima Centauri” acha-se tão distante que o mesmo foguete levaria quase 115.000 anos para chegar até lá!

O sol é a principal fonte de energia da terra. E a quantidade que produz é fantástica! Pode ser comparada a um fluxo de cerca de 84.000 cavalos-vapor continuamente para cada metro quadrado de sua superfície. A energia que vem em direção da terra em apenas um dia, diz-se, iguala a energia que poderia ser produzida por se queimar 550 bilhões de toneladas de carvão. Esse é tanto carvão quanto os Estados-Unidos ou a Rússia produziriam em cerca de 1.000 anos, segundo sua presente taxa de produção.

O único processo até agora conhecido pelo homem que pode gerar tão tremenda energia é a fusão nuclear. Assim, realmente, o sol é uma imensa fornalha atômica. Produz a energia por fundir os átomos de hidrogênio, o elemento mais leve conhecido, em hélio, o elemento mais leve logo em seguida. Quando quatro átomos de hidrogênio se unem, ou se fundem, constituem um átomo de hélio. Mas, no processo, cerca de 1 por cento do hidrogênio se transforma em calor e em luz. É algo parecido a se meter à força uma cavilha quadrada em um buraco redondo — alguns de seus cantos são aparados.

Calcula-se que, a cada segundo, mais de 500 trilhões de toneladas de hidrogênio são fundidas dessa forma. E, diz-se que, de cada quilo de hidrogênio “queimado”, são liberadas 200.000.000 kilowatts-hora. Todavia, não há perigo do reator atômico do sol se esgotar em breve, visto que usa apenas a menor fração do seu total.

Esta reação nuclear dentro do sol produz temperaturas calculadas como sendo até de 20.000.000° Centígrados. Por meio de radiação, esta energia flui para fora da superfície do sol, onde a temperatura “esfria-se” a cerca de 6.000° C. E, se achar que isto deve ser um tanto frio, lembre-se que se é preciso apenas 100° C. para ferver água na terra ao nível do mar!

Neste processo, rodopiantes colunas de gases saem do interior do sol e abrem caminho para a superfície, onde a pressão é menor. Este processo resulta no nascimento de manchas solares.

As Manchas Solares

Se pudesse ver uma mancha solar por meio dum telescópio especial, veria uma mancha escura na superfície do sol. Mas, só parece escura porque não é tão brilhante nem tão quente como a superfície normal do sol, sendo cerca de 2.000° C. “mais fria”. Este “resfriamento” é produzido pela expansão dos gases que constituem a mancha solar. Assim, parece escura somente em contraste com as cercanias muito mais quentes.

Uma mancha solar normal parece uma área central escura (chamada de “umbra”) cercada por uma área de sombra mais leve (chamada “penumbra”.) Parece-se muito com uma cavidade na superfície do sol. Partindo de pequeno início, o tamanho da área escura varia de poucas centenas de quilômetros em diâmetro nas manchas menores até cerca de 130.000 quilômetros ou mais de diâmetro na maior delas. E o tamanho de uma área mais clara é mais ou menos o dobro ou o triplo da área escura. A vida média de uma mancha solar é de uma ou duas semanas.

Talvez a melhor forma de se descrever as manchas solares seja assemelhá-las a tempestades que experimentamos na atmosfera de nosso lar, a terra. Assim como um furacão ou um tornado é uma massa rodopiante de nuvens, uma mancha solar, ou tempestade solar, é uma massa de gases rodopiantes e turbulentos carregados de eletricidade.

Os estudos relacionados ao número de manchas solares que apareceram no decorrer dos anos indicam que têm um ciclo de cerca de onze anos. Neste respeito, 1964 e 1965 foram designados anos do “sol calmo”, períodos de pouca atividade de manchas solares. Espera-se, contudo, que a atividade das manchas solares atinja um auge por volta de 1970. No entanto, outros, que usam o campo magnético do sol e suas variações como base para medições, afirmam que o ciclo atual de manchas solares tem cerca de vinte e dois anos, e apontam para aquele mesmo ano como o auge das atividades de manchas solares.

Protuberâncias Solares — Progênie das Manchas Solares

As manchas solares dão origem a gigantescas protuberâncias solares, também chamadas explosões. Tais protuberâncias são erupções chamejantes de gás, principalmente de hidrogênio. Talvez atinjam até uns 400.000 quilômetros ou mais de distância do sol. Observou-se uma que se estendeu por cerca de um milhão e seiscentos mil quilômetros, mais do que o diâmetro do sol!

Estas protuberâncias se revestem ao redor das linhas magnéticas de energia do sol. A atração do sol usualmente as puxa de novo para a sua superfície, mas algumas partes talvez escapem da força gravitacional do sol, rompam-se e se lancem no espaço.

Como é que surgem estas protuberâncias solares? Pensa-se que à medida que as manchas solares se movem pela superfície do sol, produzem tremendas forças magnéticas. Não raro os campos magnéticos em redor de diferentes manchas solares são tão fortes que se atraem uns aos outros. Os campos magnéticos então desaparecem e são aniquilados. Tais campos magnéticos das manchas solares, segundo se afirma, têm mais de 10.000 vezes a força do campo magnético da terra. Por conseguinte, seu colapso libera tremendas quantidades de energia e matéria que é lançada no espaço.

Durante a “explosão” de uma protuberância, que só leva alguns minutos para atingir o brilho máximo, trilhões de partículas dotadas de carga elétrica, e ondas eletromagnéticas, são lançadas no espaço. Aumenta a emissão das ondas de rádio. Às vezes, raios cósmicos solares são também produzidos e partem velozmente em direção à terra com velocidade quase igual à da luz.

As protuberâncias se compõem principalmente de gás hidrogênio ionizado. Trata-se de átomos de hidrogênio que perderam seus elétrons, deixando o núcleo do átomo de hidrogênio, o próton. Esta corrente de partículas eletricamente carregadas é lançada no espaço.

Estas, e outras partículas, liberadas durante as protuberâncias solares são todas adicionais às liberadas pelo sol em sua atividade regular.

Como a Terra É Influenciada

As erupções de vários tipos de partículas e raios, resultantes das protuberâncias solares partem do sol em todas as direções. Algumas, naturalmente, viajam rumo à terra.

Antes mesmo de a mais rápida das partículas atingir a terra, são precedidas pelas poderosas ondas eletromagnéticas, que incluem luz, calor, e ondas de rádio, bem como os raios ultravioletas e raios-X, todos fazendo o percurso em oito minutos, movendo-se à velocidade da luz.

Assim, a atmosfera superior da terra já está “supercarregada” por volta do tempo em que os raios cósmicos e outras partículas, que vêm logo atrás, atingem o campo magnético da terra em cerca de oito minutos. Se cerca de meia hora depois, uma nuvem de partículas dotadas de cargas elétricas produzida pela protuberância atingir o campo magnético da terra, isto produziria violenta tempestade magnética que influiria nos aparelhos de navegação e nos ímãs não controlados pela eletricidade ou outras forças externas. Até mesmo bússolas comuns de bolso sofreriam a influência disso. Este efeito pode durar diversos dias, às vezes mais de uma semana. Esta ocorrência provoca violentas e extravagantes auroras, acendendo-se e apagando-se como um letreiro de gás néon, algumas sendo vistas tão alto quanto a 960 quilômetros acima da terra.

Algumas partículas, impulsionadas a menores velocidades numa enorme nuvem de “plasma”, atingem a terra cerca de vinte e quatro horas ou mais depois. Quando tais partículas colidem, incitam os átomos de oxigênio e de nitrogênio na atmosfera da terra. Isto causa os usuais espetáculos da aurora, a aurora boreal e a austral. Estas reluzem simultaneamente pelo inteiro céu noturno tanto nos hemisférios setentrional como meridional em altitudes de quase 100 a 160 quilômetros ou mais. Os padrões são de cortinas, arcos e raios brilhantes vermelhos, verdes e azuis, semelhantes a uma chama.

Outro resultado da nuvem de plasma é a interrupção dos sinais de ondas curtas de rádio. As comunicações de ondas curtas de rádio talvez se tornem impossíveis por várias horas ou dias. Também, a corrente elétrica pode aumentar na atmosfera, resultando na queima de fusíveis nas linhas telegráficas.

Um efeito incomum da nuvem de plasma ao atingir a terra é que reduz o número de raios cósmicos que atingem a atmosfera da terra, provenientes de fora do sistema solar. Os raios cósmicos se compõem das partículas de energia mais violentas e mais fortes conhecidas pelo homem. Dispõem de energias muitos milhões de vezes superiores às das partículas produzidas pelo maior dos aceleradores atômicos do homem. Tais raios cósmicos que provêm de fora do nosso sistema solar bombardeiam a atmosfera terrestre provenientes de todas as direções. Compõem-se principalmente de núcleos de diferentes elementos, principalmente de hidrogênio.

Mas, à medida que a protuberância solar produz sua nuvem de plasma e esta atinge a terra, também ocorre a diminuição de intensidade daqueles raios cósmicos que vêm de fora do sistema solar. Aparentemente, muitos deles são desviados pelas linhas de força magnética de dentro da nuvem de plasma. E tal intensidade dos raios cósmicos não volta ao normal até que a nuvem solar passe além da terra.

Durante os anos de máxima atividade das manchas solares, há tantas protuberâncias solares que produzem nuvens de plasma que atingem a terra que a intensidade dos raios cósmicos na superfície da terra é reduzida a menos que a metade do nível normal. Exatamente que efeito isto causa na terra é uma das muitas perguntas cujas respostas o homem procura achar.

Ao mesmo tempo que estes raios cósmicos de fora do sistema solar estão sendo desviados pelas nuvens de plasma, a própria protuberância solar que deu origem à nuvem de plasma às vezes produz seus próprios raios cósmicos. Estes são chamados de raios cósmicos solares e são um tanto mais brandos do que os que vêm de fora do sistema solar. Sua intensidade pode aumentar bastante durante, em especial, poderosas protuberâncias solares.

Perigo Para a Viagem Espacial

Os cientistas se interessam especialmente na atividade das manchas solares, por causa das viagens espaciais. Enquanto os astronautas permaneceram na atmosfera e no campo magnético da terra (que se estende mais ou menos por uns 65 a 80 mil quilômetros acima da terra, no lado que dá para o sol, e vai mais longe no lado escuro) ficam protegidos das partículas e dos raios perigosos que resultam das protuberâncias solares. Tais viagens não teriam sofrido influência das protuberâncias solares, mesmo que estas ocorressem.

No entanto, vôos tripulados ao redor da lua ou na direção dela são algo diferente, pois se sai desta proteção. Assim, os cientistas precisam predizer as erupções ou protuberâncias potencialmente perigosas do sol, produzidas pelas manchas solares. Mas, eles não podem fazer isso com exatidão no tempo atual. Por que não? Porque, ao passo que grupos de manchas solares parecem estar relativamente quietas, giram ao redor do sol. Do outro lado, longe da terra e invisíveis, talvez explodam em gigantescas protuberâncias. Assim, quando reaparecem no lado do sol que dá para a terra, talvez estejam então em erupção, lançando perigosas nuvens de partículas.

Rumo à lua, os astronautas poderiam assim ser varridos por nuvens de plasma provenientes das protuberâncias solares que não estavam em evidência quando se iniciou sua viagem. E poderiam também ser atingidos pelos penetrantes raios cósmicos solares, bem como pelos raios cósmicos que vêm de fora do sistema solar. Se os astronautas ficarem expostos à radiação prejudicial, talvez não observem seus efeitos por muitos dias. Na realidade, os efeitos da radiação talvez não apareçam senão um ano ou mais depois. Isto depende da atividade solar por ocasião de sua viagem para fora da atmosfera protetora e do campo magnético da terra.

Por isso, ao planejar a exploração espacial, não se pode ignorar o sol. Se fosse possível ao homem explorar o sistema solar, isso só poderia ser feito em certas ocasiões. As protuberâncias solares que ocorrem com freqüência em épocas de máxima atividade das manchas solares proibiria longas viagens aos planetas. Somente durante os anos do “sol calmo”, os anos de mínima atividade de manchas solares, poderia o homem chegar a ter esperança de explorar os planetas gozando certa medida de segurança.

Sim, as manchas solares e sua progênie, as protuberâncias solares, realmente influem sobre a terra, o lar do homem. Mas, a plena medida deste efeito ainda não é sequer conhecida. No entanto, já se sabe o suficiente para avaliar a provisão ímpar da atmosfera e do campo magnético da terra, que protegem o lar do homem, tornando possível a contínua existência da vida na terra.

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