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Ilustração artística de eventos no Sol mudando 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 devastar a tecnologia moderna e custar bilhões.
Uma equipa internacional de cientistas descobriu um enorme 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 enormes apagões na rede eléctrica e custando-nos milhares de milhões de dólares.
Os académicos alertam para a importância de compreender estas tempestades para proteger as nossas comunicações globais e infra-estruturas energéticas para o futuro.
Anéis de árvore de uma árvore subfóssil enterrada no rio Drouzet. Crédito: Cécile Miramont
Novas pesquisas e implicações
A pesquisa colaborativa, realizada por uma equipe internacional de cientistas, será publicada hoje (9 de outubro) no periódico The Royal Society. Transações Filosóficas A: Ciências Matemáticas, Físicas e de Engenharia e revela novos insights sobre o comportamento extremo do Sol e os riscos que ele representa para a Terra.
Uma equipe de pesquisadores do Collège de France, CEREGE, IMBE, Universidade de Aix-Marseille e Universidade de Leeds mediu os níveis de radiocarbono em árvores antigas preservadas nas margens erodidas do rio Drouzet, perto de Gap, no sul dos Alpes franceses.
Árvores subfósseis no rio Drouzet. Crédito: Cécile Miramont
Os troncos das árvores, que são subfósseis – restos cujo processo de fossilização não está completo – foram cortados em pequenos anéis de árvores individuais. A análise destes anéis individuais identificou um aumento sem precedentes nos níveis de radiocarbono que ocorreu precisamente há 14.300 anos. Ao comparar este pico de radiocarbono com medições de berílio, um elemento químico encontrado em núcleos de gelo da Gronelândia, a equipa propõe que o pico foi causado por uma enorme tempestade solar que teria ejectado enormes volumes de partículas energéticas para a atmosfera da Terra.
Opiniões de especialistas e contexto histórico
Edouard Bard, Professor de Evolução Climática e Oceânica no Collège de France e CÉREGE, e principal autor do estudo, disse: “O radiocarbono é constantemente produzido na alta atmosfera através de uma cadeia de reações iniciadas por raios cósmicos. Recentemente, os cientistas descobriram que eventos solares extremos, incluindo erupções solares e ejeções de massa coronal, também podem criar explosões de curto prazo de partículas energéticas que são preservadas como enormes picos na produção de radiocarbono que ocorrem ao longo de apenas um ano.”
Os investigadores dizem que a ocorrência de tempestades solares massivas semelhantes hoje pode ser catastrófica para a sociedade tecnológica moderna, potencialmente destruindo as telecomunicações, os sistemas de satélite e as redes eléctricas – e custando-nos milhares de milhões de libras. Alertam que é fundamental compreender os riscos futuros de eventos como este, para nos permitir preparar, construir resiliência nos nossos sistemas de comunicações e energia e protegê-los de potenciais danos.
Árvores subfósseis nas margens do rio Drouzet. Crédito: Cécile Miramont
Tim Heaton, Professor de Estatística Aplicada na Escola de Matemática da Universidade de Leeds, disse: “As tempestades solares extremas podem ter enormes impactos na Terra. Estas supertempestades podem danificar permanentemente os transformadores das nossas redes eléctricas, resultando em enormes e generalizados apagões que duram meses. Podem também resultar em danos permanentes aos satélites dos quais todos dependemos para navegação e telecomunicações, deixando-os inutilizáveis. Eles também criariam graves riscos de radiação para os astronautas.”
Tempestades Solares Históricas
Nove dessas 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. Esta tempestade recentemente identificada com 14.300 anos é, no entanto, a maior já encontrada – aproximadamente o dobro do tamanho destas duas.
A natureza exata destes Eventos Miyake permanece muito mal compreendida, uma vez que nunca foram diretamente observados instrumentalmente. Destacam que ainda temos muito que aprender sobre o comportamento do Sol e os perigos que representa para a sociedade na Terra. Não sabemos o que causa a ocorrência de tais tempestades solares extremas, com que frequência podem ocorrer ou se podemos de alguma forma prevê-las.
O professor Bard disse: “As medições instrumentais diretas da atividade solar só começaram no século XVII, com a contagem de manchas solares. Hoje em dia, também obtemos registros detalhados por meio de observatórios terrestres, sondas espaciais e satélites. No entanto, todos estes registos instrumentais de curto prazo são insuficientes para uma compreensão completa do 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 do Sol no passado.”
Radiocarbono e reconstruções históricas
A maior tempestade solar observada diretamente ocorreu em 1859 e é conhecida como Evento Carrington. Causou perturbações massivas na Terra – destruindo máquinas telegráficas e criando uma aurora noturna tão brilhante que os pássaros começaram a cantar, acreditando que o Sol tinha começado a nascer. No entanto, os Eventos Miyake (incluindo a recém-descoberta tempestade de 14.300 anos) teriam sido uma ordem de magnitude surpreendentemente maior em tamanho.
O professor Heaton disse: “O radiocarbono fornece uma forma fenomenal de estudar a história da Terra e reconstruir eventos críticos que ela experimentou. Uma compreensão precisa do nosso passado é essencial se quisermos prever com precisão o nosso futuro e mitigar riscos potenciais. Ainda temos muito que aprender. Cada nova descoberta não só ajuda a responder questões-chave existentes, mas também pode gerar novas.”
Cécile Miramont, Professora Associada de Paleoambientes e Paleoclimas no IMBE, Universidade de Aix-en-Provence, disse: “Encontrar tal coleção de árvores preservadas foi verdadeiramente excepcional. Ao comparar as larguras dos anéis de árvores individuais nos vários troncos de árvores, reunimos cuidadosamente as árvores separadas para criar uma linha do tempo mais longa usando um método chamado dendrocronologia. Isto permitiu-nos descobrir informações valiosas sobre mudanças ambientais passadas e medir o radiocarbono durante um período desconhecido de atividade solar.”
Referência: “Um pico de radiocarbono em 14.300 anos cal AP em árvores subfósseis fornece a função de resposta ao impulso do ciclo global do carbono durante o Glacial Superior” por Edouard Bard, Cécile Miramont, Manuela Capano, Frédéric Guibal, Christian Marschal, Frauke Rostek, Thibaut Tuna , Yoann Fagault e Timothy J. Heaton, 9 de outubro de 2023, Transações Filosóficas da Royal Society A.
DOI: 10.1098/rsta.2022.0206