As tempestades solares podem afetar nossas redes elétricas, sistemas ferroviários e condutas subterrâneas através de um fenômeno chamado correntes geomagneticamente induzidas, ou GICs. O sol libera regularmente um fluxo constante de material solar magnético chamado vento solar, juntamente com ocasionais enormes nuvens de material solar chamado ejeções de massa coronal. Este material interage com o campo magnético da Terra, causando mudanças temporárias. Essa mudança temporária no campo magnético pode criar correntes elétricas logo abaixo da superfície da Terra. Estes são GICs.
Estruturas metálicas longas e finas perto da superfície da Terra – como condutas subterrâneas, ferrovias e linhas de energia – podem atuar como fios gigantes para essas correntes, fazendo com que a eletricidade flua longas distâncias subterrâneas. Esta corrente elétrica pode causar problemas para todas as três estruturas, e é especialmente difícil de gerenciar em sistemas de energia, onde o controle da quantidade de corrente elétrica é fundamental para manter as luzes acesas. Sob condições extremas, os GICs podem causar apagões temporários, o que significa que estudar o tempo espacial é um componente crucial para o gerenciamento de emergência.
"Já tínhamos uma boa compreensão das principais peças móveis que podem afetar os sistemas de energia", disse Antti Pulkkinen, um pesquisador do clima espacial do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland. "Mas esta foi a primeira vez que tivemos especialistas em energia solar, cientistas heliosféricos, físicos magnetosféricos, engenheiros de energia e gerentes de emergência todos juntos em uma sala".
Embora GICs podem causar principalmente problemas para sistemas de energia, ferrovias e oleodutos não estão imunes.
"Os pesquisadores descobriram uma correlação positiva entre as tempestades geomagnéticas e o mau funcionamento dos sistemas de sinalização ferroviária", disse Pulkkinen, que também é membro do Centro de Modelação Coordenada Comunitária focado na pesquisa espacial, baseado em Goddard.
Isso ocorre porque os sinais ferroviários, que normalmente controlam o tráfego em junções entre trilhas ou em interseções com estradas, operam em um sistema de circuito fechado / aberto automatizado. Se as rodas metálicas de um trem estão na pista perto do sinal, fecham o circuito elétrico, permitindo que a corrente elétrica flua para o sinal e ligue-o.
"As correntes geomagneticamente induzidas poderiam fechar aquele laço e fazer o sinal do sistema que há um trem quando não há," disse Pulkkinen.
Da mesma forma, o fluxo de corrente em oleodutos pode criar falsos alarmes, levando os operadores a inspecionar as condutas que não estão danificadas ou com mau funcionamento.
Em sistemas de energia, os GICs de um evento de tempo espacial forte podem causar algo chamado colapso de tensão. O colapso de tensão é um estado temporário no qual a tensão de um segmento de um sistema de potência vai para zero. Como a tensão é necessária para que a corrente flua, o colapso da tensão pode causar apagões nas áreas afetadas.
Embora os apagões causados ​​pelo colapso da tensão possam ter efeitos consideráveis ​​sobre o transporte, os cuidados de saúde e o comércio, é improvável que os GIC causem danos permanentes a grandes secções de sistemas de energia.
"Para que os danos permanentes do transformador ocorram, é necessário haver níveis sustentados de GICs passando pelo transformador", disse Pulkkinen. "Sabemos que não é assim que os GICs funcionam.Os GICs tendem a ser muito mais barulhentos e de curta duração, tão difundido danos físicos de transformadores é improvável, mesmo durante grandes tempestades."
Os cientistas que trabalharam na pesquisa, que faz parte do Instituto Living With a Star da NASA, também criaram uma lista das principais perguntas não respondidas na ciência GIC, principalmente relacionadas à modelagem e previsão computacionais. O trabalho anterior dos membros do grupo sobre ciência e preparação GIC já foi usado para moldar novos padrões para as empresas de energia para proteger contra apagões. Em setembro de 2016, a Federal Energy Regulatory Commission, ou FERC, lançou novos padrões que exigem que as empresas de energia avaliem e preparem possíveis interrupções do GIC.
"Estamos muito orgulhosos de que os membros da nossa equipe fizeram grandes contribuições para os padrões atualizados da FERC", disse Pulkkinen. "Ele também mostra que os EUA estão trabalhando ativamente para resolver o risco GIC."
Materiais fornecidos pela NASA / Goddard Space Flight Center
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