Uma andorinha só não faz verão: 160 anos do legado de Richard Carrington

No dia 1° de setembro de 1859, o astrônomo britânico Richard Carrington observou um comportamento anômalo no Sol. Aproximadamente 17 horas depois, efeitos magnéticos de escalas globais foram observados na Terra: auroras boreais e austrais em regiões de baixas latitudes, e falhas em equipamentos telegráficos na Europa e América do Norte. Hoje, 160 anos depois, sabemos que essa conexão solar-terrestre controla a atividade magnética no espaço próximo da Terra e sua superfície, e seus efeitos são objetos de uma disciplina denominada clima espacial. O objetivo principal deste modesto trabalho é apresentar brevemente ao leitor as observações de Carrington e as descobertas que levaram à conexão entre fenômenos magnéticos solares e terrestres. Também são brevemente discutidas as implicações desta descoberta ao clima espacial com ênfase na importância da proteção de aparelhos tecnológicos presentes no geoespaço e no solo, além de uma breve discussão do futuro da disciplina nas próximas décadas.

Palavras-chave:
Evento de Carrington; Interações Sol-Terra; Clima espacial

Autoria

D. M. Oliveira ^**Endereço de correspondência: dennymauricio@gmail.com.

NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USANASA Goddard Space Flight CenterUSAGreenbelt, USANASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA

University of Maryland Baltimore County, Goddard Planetary Heliophysics Institute, Baltimore, USAUniversity of Maryland Baltimore CountyUSABaltimore, USAUniversity of Maryland Baltimore County, Goddard Planetary Heliophysics Institute, Baltimore, USA

http://orcid.org/0000-0003-2078-7229

^*Endereço de correspondência: dennymauricio@gmail.com.

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Figura 1
Diagrama esquemático produzido por Carrington mostrando as massivas manchas solares observadas por ele em 1^o de setembro de 1859. Extraído da referência ^[17][17] R.C. Carrington, Monthly Notes of the Royal Astrononomical Society 20, 13 (1859)..

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Figura 2
Perturbações da componente horizontal do campo magnético terrestre, ou a soma vetorial de suas componentes nas direções leste e norte, registradas por magnetômetros de solo localizados no observatório magnético Kew (coordenadas geográficas 51°28' N, 359°41.0' L) durante o evento de Carrington (1-2 de setembro de 1859). A tempestade magnética occorreu devido à intensificação da corrente anelar e à redução severa da componente horizontal do campo magnético terrestre [¹⁸[18] W.D. Gonzalez, J.A. Joselyn, Y. Kamide, H.W. Kroehl, G. Rostoker, B.T. Tsurutani e V.M. Vasyliūnas, Journal of Geophysical Research 99, 5771 (1994).,¹⁹[19] E. Costa Jr., F.J.R. Simões, F.R. Cardoso e M.V. Alves, Revista Brasileira de Ensino de Física 33, 4301 (2011).]. Este diagrama foi publicado originalmente na referência ^[20][20] B. Stewart, Philosophical Transactions of the Royal Society of London 151, 423 (1861)., e aqui adaptado da referência ^[13][13] E.W. Cliver, Advances in Space Research 38, 119 (2006)..

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Figura 3
Diagrama de uma aurora austral observada em Melbourne, Austrália, durante o evento de Carrington. Esta figura foi originalmente publicada na referência ^[32][32] G. Neumayer, Results of the meteorological observations taken in the Colony of Victoria during the years 1859-1862; and of the nautical observations collected and discussed at the Flagstaff Observatory, Melbourne, during the years 1858-1862 (John Ferres Government Printer, Melbourne, 1864)., e mostrada aqui como extraída da referência ^[25][32] G. Neumayer, Results of the meteorological observations taken in the Colony of Victoria during the years 1859-1862; and of the nautical observations collected and discussed at the Flagstaff Observatory, Melbourne, during the years 1858-1862 (John Ferres Government Printer, Melbourne, 1864)..

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Figura 4
Gráfico mostrando médias anuais de manchas solares no período 1800 a 2018. Os dados foram obtidos do SILSO website, veja seção 5 (Sunspot Index and Long-term Solar Observations). As linhas tracejadas mostram tempestades magnéticas conhecidas das quais alguns registros históricos têm sido encontrados recentemente. Os números entre colchetes correspondem às médias mensais de manchas solares registradas para o mês de ocorrência da tempestade magnética. A área hachurada em cinza corresponde ao intervalo conhecido como Era Espacial, que se iniciou com o lançamento do satélite soviético Sputnik, enquanto que a área hachurada amarela mostra o intervalo entre a tempestade magnética de março de 1989 e as tempestades magnéticas de 2003 que, por terem ocorrido no final do mês de outubro, foram denominadas como as tempestades de Halloween.

Figura 1 Diagrama esquemático produzido por Carrington mostrando as massivas manchas solares observadas por ele em 1^o de setembro de 1859. Extraído da referência ^[17][17] R.C. Carrington, Monthly Notes of the Royal Astrononomical Society 20, 13 (1859)..

Figura 2 Perturbações da componente horizontal do campo magnético terrestre, ou a soma vetorial de suas componentes nas direções leste e norte, registradas por magnetômetros de solo localizados no observatório magnético Kew (coordenadas geográficas 51°28' N, 359°41.0' L) durante o evento de Carrington (1-2 de setembro de 1859). A tempestade magnética occorreu devido à intensificação da corrente anelar e à redução severa da componente horizontal do campo magnético terrestre [¹⁸[18] W.D. Gonzalez, J.A. Joselyn, Y. Kamide, H.W. Kroehl, G. Rostoker, B.T. Tsurutani e V.M. Vasyliūnas, Journal of Geophysical Research 99, 5771 (1994).,¹⁹[19] E. Costa Jr., F.J.R. Simões, F.R. Cardoso e M.V. Alves, Revista Brasileira de Ensino de Física 33, 4301 (2011).]. Este diagrama foi publicado originalmente na referência ^[20][20] B. Stewart, Philosophical Transactions of the Royal Society of London 151, 423 (1861)., e aqui adaptado da referência ^[13][13] E.W. Cliver, Advances in Space Research 38, 119 (2006)..

Figura 3 Diagrama de uma aurora austral observada em Melbourne, Austrália, durante o evento de Carrington. Esta figura foi originalmente publicada na referência ^[32][32] G. Neumayer, Results of the meteorological observations taken in the Colony of Victoria during the years 1859-1862; and of the nautical observations collected and discussed at the Flagstaff Observatory, Melbourne, during the years 1858-1862 (John Ferres Government Printer, Melbourne, 1864)., e mostrada aqui como extraída da referência ^[25][32] G. Neumayer, Results of the meteorological observations taken in the Colony of Victoria during the years 1859-1862; and of the nautical observations collected and discussed at the Flagstaff Observatory, Melbourne, during the years 1858-1862 (John Ferres Government Printer, Melbourne, 1864)..

Figura 4 Gráfico mostrando médias anuais de manchas solares no período 1800 a 2018. Os dados foram obtidos do SILSO website, veja seção 5 (Sunspot Index and Long-term Solar Observations). As linhas tracejadas mostram tempestades magnéticas conhecidas das quais alguns registros históricos têm sido encontrados recentemente. Os números entre colchetes correspondem às médias mensais de manchas solares registradas para o mês de ocorrência da tempestade magnética. A área hachurada em cinza corresponde ao intervalo conhecido como Era Espacial, que se iniciou com o lançamento do satélite soviético Sputnik, enquanto que a área hachurada amarela mostra o intervalo entre a tempestade magnética de março de 1989 e as tempestades magnéticas de 2003 que, por terem ocorrido no final do mês de outubro, foram denominadas como as tempestades de Halloween.

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