As supertempestades geomagnéticas são fenômenos raros: ocorrem apenas uma vez a cada 20 ou 25 anos, quando o Sol libera enormes quantidades de energia e partículas carregadas que atingem a Terra.
Agora, um estudo liderado pelo pesquisador Atsuki Shinbori, do Instituto de Pesquisa do Ambiente Espaço-Terra da Universidade de Nagoya, oferece as primeiras medições diretas e contínuas de como uma supertempestade extrema pode comprimir e desestabilizar a plasmasfera, uma camada protetora de partículas carregadas que envolve a Terra.
Os resultados, publicados na revista Earth, Planets and Space, fornecem pistas cruciais para antecipar falhas em satélites, interrupções no sistema GPS e problemas de comunicação durante eventos severos de clima espacial.
Arase, o satélite que estava no lugar exato na hora certa
Desde 2016, o satélite Arase, lançado pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), orbita a Terra, atravessando a plasmasfera e registrando ondas de plasma e campos magnéticos. Sua posição durante a supertempestade de maio de 2024 foi ideal para capturar um fenômeno nunca antes observado: a contração extrema e prolongada da plasmasfera.
Segundo Shinbori, o satélite permitiu aos cientistas registrar pela primeira vez como essa camada protetora colapsou em altitudes excepcionalmente baixas. A borda externa da plasmasfera, que normalmente se localiza a cerca de 44.000 quilômetros acima da superfície da Terra, contraiu-se para apenas 9.600 quilômetros.
“Monitoramos as mudanças com o Arase e usamos receptores GPS terrestres para monitorar a ionosfera, que é a fonte de partículas que reabastecem a plasmasfera”, explicou o pesquisador. “Essa combinação mostrou o quão drástica foi a contração e por que a recuperação demorou tanto”, disse ele.
A supertempestade foi desencadeada por diversas erupções solares gigantes que lançaram bilhões de toneladas de partículas em direção à Terra. Em apenas nove horas, a plasmasfera encolheu para um quinto do seu tamanho normal. A recuperação, que normalmente leva um ou dois dias, se estendeu por mais de quatro, o período mais longo registrado desde que o Arase começou a operar em 2017.
Auroras deslocaram-se em direção ao equador: um espetáculo incomum
A intensidade do evento não só afetou a estrutura do escudo magnético da Terra, como também empurrou as auroras para latitudes excepcionalmente baixas.
Quando o campo magnético da Terra é comprimido, as partículas solares podem viajar mais longe em direção ao equador ao longo das linhas do campo magnético. Isso permitiu que as auroras fossem vistas em 10 de maio em regiões onde quase nunca aparecem, como o Japão, o México e o sul da Europa.
Quanto mais forte a tempestade geomagnética, mais a faixa auroral se desloca em direção ao equador. A tempestade Gannon forneceu evidências espetaculares desse fenômeno.
A causa invisível: o papel das “tempestades negativas”
Um aspecto fundamental do estudo foi identificar por que a recuperação da plasmasfera foi tão lenta. Aproximadamente uma hora após a tempestade, as partículas carregadas na alta atmosfera aumentaram nas regiões polares e, em seguida, diminuíram drasticamente à medida que a ionosfera sofria uma tempestade negativa.
Nesse tipo de evento, a composição química da atmosfera se altera devido ao aquecimento extremo, reduzindo os íons de oxigênio que produzem as partículas necessárias para reabastecer a plasmasfera. Essas tempestades são completamente invisíveis a olho nu e só podem ser detectadas por satélites.
“A tempestade negativa atrasou a recuperação ao alterar a química atmosférica e interromper o fornecimento de partículas”, observou Shinbori. “Não tínhamos observado essa relação com tanta clareza até agora”, disse ele.
Tecnologia vulnerável e a necessidade de previsão
Durante o evento solar, vários satélites sofreram interrupções de energia ou pararam de transmitir dados; os sistemas de GPS apresentaram falhas e as comunicações de rádio foram afetadas. Saber quanto tempo a plasmasfera leva para se recuperar após um evento extremo como esse é essencial para aprimorar os modelos de previsão do clima espacial e proteger a infraestrutura tecnológica do planeta.
Este estudo proporciona uma compreensão sem precedentes de como o ambiente de plasma que envolve a Terra se comporta durante tempestades solares extremas e representa um passo fundamental para uma melhor defesa tecnológica contra fenômenos que, embora infrequentes, podem ter consequências globais.
Referência da notícia
Characteristics of temporal and spatial variation of the electron density in the plasmasphere and ionosphere during the May 2024 super geomagnetic storm. 20 de novembro, 2025. Shinbori, et al.
