Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) desenterraram evidências de uma tempestade solar medieval oculta, utilizando anéis de árvores antigas e observações celestes de séculos atrás. A equipe vinculou relatos de auroras vermelhas intrigantes a picos de carbono-14 aprisionados em madeira enterrada, revelando um poderoso evento de radiação solar por volta do ano 1200 d.C.
Essas descobertas sugerem que o Sol estava significativamente mais ativo na época, com ciclos solares excepcionalmente curtos. A atividade solar intensa pode criar auroras deslumbrantes na Terra, mas fora da proteção do campo magnético do planeta, o Sol pode se tornar extremamente perigoso.
Erupções violentas, como erupções solares e ejeções de massa coronal, podem lançar partículas de alta energia pelo espaço, criando riscos sérios para astronautas e espaçonaves. Alguns desses eventos produzem eventos de prótons solares (SPEs), durante os quais partículas carregadas correm em direção à Terra a velocidades que atingem 90% da velocidade da luz.
Em 1972, vários SPEs eclodiram entre as missões Apollo 16 e Apollo 17 à Lua. Se os astronautas tivessem sido expostos durante uma missão lunar, poderiam ter enfrentado níveis letais de radiação.
À medida que as agências espaciais se preparam para futuras explorações lunares, os cientistas estão trabalhando para entender melhor esses eventos solares imprevisíveis. Os pesquisadores do OIST desenvolveram um novo método para descobrir evidências de SPEs passados.
A equipe combinou registros históricos medievais com medições ultraprecisas de carbono-14 retiradas de árvores asunaro enterradas no norte do Japão. Utilizando esse método, eles identificaram um evento de prótons solares que provavelmente ocorreu entre o inverno de 1200 d.C. e a primavera de 1201 d.C., um período marcado por uma atividade solar incomumente intensa.
Os achados foram publicados na Proceedings of the Japan Academy, Série B. O professor Hiroko Miyahara, da Unidade de Meio Ambiente Solar-Terrestre e Clima do OIST, explicou que estudos anteriores sobre SPEs históricos se concentraram em eventos raros e extremamente poderosos.
“Nosso artigo fornece uma base para detectar SPEs sub-extremos — eventos que ocorrem com mais frequência e estão em torno de 10-30% do tamanho dos casos mais extremos, mas ainda assim perigosos”, afirmou Miyahara. “SPEs sub-extremos são mais desafiadores de detectar, mas nosso método agora nos permite identificá-los de forma eficiente e entender melhor as condições sob as quais eles são mais propensos a ocorrer”.
A análise de carbono-14 é extremamente demorada, então os pesquisadores primeiro precisaram de pistas sobre quando a atividade solar incomum pode ter ocorrido. Uma das pistas principais veio do diário Meigetsuki, do poeta e cortesão japonês Fujiwara no Teika (1162-1241).
Em fevereiro de 1204 d.C., ele descreveu ter visto «luzes vermelhas no céu do norte sobre Kyoto». Eventos de prótons solares não criam diretamente auroras, mas geralmente estão associados aos mesmos tipos de distúrbios solares que o fazem.
Essa observação histórica deu aos pesquisadores um período para investigar mais de perto. Os cientistas, então, mediram os níveis de carbono-14 em madeira asunaro enterrada recuperada da Prefeitura de Aomori, no norte do Japão.
Eles descobriram picos de carbono-14 que apontavam para um evento de prótons solares sub-extremo. Combinando essas medições com estudos dendroclimáticos — isto é, um método de datação baseado na comparação de padrões de crescimento de anéis de árvores associados ao clima regional —, os pesquisadores determinaram que o evento provavelmente ocorreu entre o inverno de 1200 d.C. e a primavera de 1201 d.C.
Registros históricos da China também descreveram uma aurora vermelha visível em latitudes incomumente baixas durante o mesmo período. “Os dados de alta precisão não só nos permitiram datar com precisão eventos de prótons solares sub-extremos, mas também nos permitem reconstruir claramente os ciclos solares do período”, disse Miyahara.
“Hoje, a atividade solar flutua em ciclos de onze anos, mas descobrimos que o ciclo era de apenas sete a oito anos naquela época, indicando um Sol muito ativo”, destacou o professor. O SPE que datamos ocorreu no auge de um desses ciclos.
Essa pesquisa ajuda a preencher lacunas importantes na história da atividade solar e melhora a compreensão dos cientistas sobre eventos perigosos de clima espacial. De acordo com Miyahara, a análise de carbono-14 sozinha não é suficiente.
Registros históricos e outros métodos científicos também são essenciais para reconstruir o comportamento solar passado. “A literatura histórica fornece uma janela de tempo candidata, e a dendroclimatologia permite a comparação direta entre SPEs detectados e relatos de manchas solares e auroras registradas na literatura”, concluiu Miyahara.
“Abordagens integradas como essas são necessárias para reconstruir com precisão a atividade solar passada, ajudando-nos a entender melhor as características do clima espacial extremo”, concluiu o professor. “Por exemplo, enquanto o SPE que encontramos ocorreu perto do pico do ciclo solar, algumas das auroras prolongadas de baixa latitude registradas na literatura parecem ocorrer perto do mínimo do nosso ciclo solar reconstruído. Isso é inesperado, e estamos empolgados para investigar mais a fundo quais condições solares poderiam causar isso”.
Para mais detalhes, consulte a matéria na ScienceDaily.
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