jueves, 18 de octubre de 2012

A moderada atividade solar

A pouco mais de dois meses do dia em que profecias afirmam que as explosões solares provocarão blecautes de energia globais com duração de meses, danificando os circuitos elétricos dos satélites de comunicação e posicionamento, induzindo acidentes de aviação e acabando com o sistema bancário mundial. A nove semanas, ou mais precisamente 57 dias da data em que se aguarda o Fim dos Tempos, o maior responsável pelo caos final, nossa estrela central, o Sol, não parece estar por dentro destas ideias.  Muito pelo contrário seu comportamento é bem moderado, aquém das previsões dos físicos solares, que não eram nada alarmistas.

Gráfico da atividade solar.  Fonte: Space Weather Prediction Center
O gráfico acima mostra a evolução do ciclo solar.   No eixo das abscissas (horizontal) os números indicam  os anos.  No eixo das ordenadas (vertical) o índice de manchas: quanto maior esse número o Sol está mais ativo e provoca mais explosões, ejeções de massa, etc.  Cada pontinho preto representa a média do índice durante um mês calendário.  O último pontinho da direita é a média do mês de setembro 2012. A curva azul é uma média corrida para suavizar as variações rápidas e ver tendências em escalas temporais maiores.  A curva vermelha é a previsão feita por um grupo de estudosos do Sol em base a modelos e ao histórico da atividade nos últimos anos.  Como pode se apreciar do gráfico, a atividade presente nem atinge o depreciado nível previsto pela curva vermelha.

O sol não quer sair de sua letargia.  Acredito que teremos um verão solar muito frio.


miércoles, 22 de agosto de 2012

Apocalypse Not

Eu já disse muitas vezes que não gosto de Apocalipses. E a consequência de este meu ceticismo é que me levou a escrever este Blog. Escrevi sobre os novos Apocalipses, sobre os maias, mas também sobre aqueles originados nos âmbitos acadêmicos:  A Mudança Climática, ou o Blecaute Global e Derradeiro

A revista Wired  publica um interessante artigo de Matt Ridley onde expõe a sua maneira estas ideias que defendo aqui.  Para aqueles que se atrevam com o inglês, voilà o link: Apocalypse Not. Na visão de Ridley os clássicos quatro cavaleiros do Apocalipse, hoje em dia estão representados pelas substâncias químicas, as doenças, a população e os recursos naturais.  A cada um deles dedica uma seção e mostra como as piores profecias realizadas pelos mais respetados cientistas de sua época, não chegaram nunca nem sequer a comprometer a vida humana na Terra.

Apocalypse Not é também uma expressão idiomática que brinca com o título do famoso filme de Coppola, Apocalypse Now.  E o artigo de Ridley, apesar de me fazer sentir acompanhado, aumenta minha curiosidade por entender o mecanismo que dispara a obsessão por imaginar nossos próprios finais. 

Até o próximo Apocalipse.    


sábado, 11 de agosto de 2012

Atividade Solar em Julho

Figura tomada de http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/
em 11/08/2012.
Como todos já savem, o ciclo solar está chegando a seu máximo. Junto con ele vieram desta vez as profecias apocalípticas: as baseadas na interpretação do calendário maia e as que fundamentam-se em estudos geomagnéticos. Ambas brigam abertamente por imaginar os cenários mais assustadores.  

O certo é que enquanto nossos profetas escrevem seus apocalipses, a Natureza encarrega-se por desmentr.  A figura mostra a situação atual da atividade solar.  Os círculos pretos unidos por traços indicam o valor médio do índice de manchas do mês, a curva azul é uma média que suaviza as variações e a curva vermelha é a previsão a futuro, os números no eixo horizontal (abscissas)  são os anos a partir de 2000. Depois do pico do mês de outubro do ano passado, a atividade diminuiu, logo aumentou um pouco mas faz vários meses que estabilizou.  A menos de um ano do máximo, o Sol segue estando muito calmado.  

A última grande tempestade solar aconteceu em março de 1989, aquele ciclo foi de forma geral muito mais intenso que o atual.  Deveriamos esperar que uma supertempestade venha a ocorrer nos próximos meses? Não parece lógico. Enquanto isso os apocalípses terão de buscar uma desculpa para explicar seu erro.

miércoles, 8 de agosto de 2012

Riscos de uma supertempestade solar (III)

No post anterior falamos das emissões solares geradas durante um evento explosivo, como uma explosão ou uma ejeção de massa coronal.  Vamos ver agora as ameaças destas emissões segundo as visões mais pesimistas.
Típica aurora Polar observada em latitudes altas.


Aurora polar avermelhada, as vezes observada em latitudes menores.
Buscando na literatura  encontramos que a origem das ideias mais catastróficas é um único autor: John Kappenman, engenheiro elétrico norte-americano, proprietario da firma Metatech Corporation, que faz consultoría e brinda assistência à linhas de transmissão elétrica em questões de interferência ambiental ou intencional. John Kappenman se dedicou nos últimos 20 anos a estudar os fatores que podem danificar ou desestabilizar a transmissão de corrente elétrica.  Em reconhecimento a seu trabalho a National Academy of Sciences, o Congresso e o governo norte-americanos o chamaram para pedir conselho.  Em vez  destes relatórios em que utiliza uma linguagem técnica e fria, vou me referir aqui a um artigo que publicou na revista IEEE Spectrum, em fevereiro de 2012.  Esta revista, embora dedicada à divulgação técnico científica, pertence à mais prestigiosa associação de engenheria elétrica do mundo, responsável também pela publicação das melhores revistas relacionadas com a transmissão de eletricidade, as telecomunicações e a computação.  Não é um tabloide lido por milhões de pessoas, pelo contrário é seguida por um pequeno grupo de profissionais com formação universitária.  Em suma, é lida por formadores de opinião e gente das mais altas hierarquias empresariais e governamentais.  Por isso mesmo me assustou a linguagem utilizada.

Eu vou a traduzir o primeiro páragrafo deste artigo:
Linguas luminosas de intensas cores vermelhas, verdes e violetas brilham e pulsam através dos céus do norte e do sul como vastas conflagrações cósmicas. Em minutos, milhões de pessoas estão tuitando, enviando mensagens de texto pelo celular e blogueando sobre a fantástica visão.  Mas, repentinamente, o céu torna-se de cor  sangue vermelho  e a fascinação dá passo ao pânico. 
 Como podemos ver o início presságia as catástrofes que anunciará depois.
Relacionado com o espetáculo celestial acontecem enormes variações do campo magnético na magnetosfera terrestre, que causam imensos fluxos de corrente elétrica na atmosfera superior sobre a maior parte do planeta.  Estas enormes correntes perturbam o campo magnético terrestre normalmente calmo, que por sua vez induzem oscilações de corrente nas redes elétricas e de comunicações  entre os continentes.  As luzes das ruas  piscam até apagar, a eletricidad desaparece. Um blecaute planetário está acontecendo deixando vastas regiões de Norte e Sulamérica, Europa, Austrália e Ásia sem energia. 
E as coisas vão piorando com o passar do tempo,  
Em poucos meses, a crise se aprofunda. Em muitos lugares a falta de comida crece vertiginosamente, a água potável passa a ser um bem precioso e os pacientes que precisam de transfusões de sange, insulina ou drogras críticas morrem enquanto aguardam.  O comércio normal pára, substituido por um mercado negro e o crime violento.  Enquanto  as fatalidades crescem por milhões, a rede social desaba.  
O qué pode justificar tamanho prólogo apocalíptico?  Temos evidências de que algo assim poderia vir acontecer?  Segundo Kappenman embora não há evidências observacionais, pode-se especular com esta catástrofe mundial. O fundamento de seus argumentos é a comparação dos efeitos criados pelas maiores tempestades magnéticas registradas nos tempos modernos.

Danos provocados aos transformadores da Companhia de eletricidade de Quebec durante o blecaute de março de 1989 (Fonte: Severe Space Weather Events, Nat. Ac. Sci., 2008)
A primeira (na verdade foram mais de uma) aconteceu entre o 28 de agosto e o 4 de setembro de 1859. Em coincidência, Richard Carrington, astrônomo aficcionado inglês, observou em 1 de setembro através de seu telescópio a primeira explosão solar. Não  se tratou apenas da maior white light flare (explosão em luz branca) jamais observada, essa semana aconteceram as maiores pertubações do campo magnético terrestre  enquanto era  observado o céu avermelhado (aurora polar, ver foto acima) até nos trópicos, e as linhas telegráficas chegaram a curtocircuitar, algumas prenderam fogo e em outros casos, tinham corrente elétrica para funcionar com as baterias desligadas. Estes fenômenos foram observados por vários dias.   Há muitas testemunhas  presenciais embora na prática temos pouca precisão sobre a extensão dos danos. Como argumento é referido o fato de que em 1859 o telégrafo era o meio de comunicação mais avançado da época, o que hoje estaria representado por comunicações satelitais e telefonia móvel.

A pregunta que se faz Kappenman e acredita ter uma resposta correta é: o qué ocasionaria hoje uma tempestade geomagnética parecida com a de 1859.  Para responder parte do caso da tempestade de março de 1989, que deixou sem luz a  provincia de Quebec.  As correntes geoinduzidas (GICs) pelas partículas que entraram na atmosfera durante a tempestade,  sobrecarregaram a rede de alta tensão, o que criou um curtocircuito que se propagou rapidamente a outras redes.  O apagão prolongou-se por 9 horas e produziu perdas milhonárias.  A maior preocupação de Kappenman é com os transformadores de ultra alta tensão (EHV em inglês) que podem queimar por culpa das GICs, a confecção dos mismos é quase artesanal e portanto sua reparação ou substituição é muito demorada.  Se em escala global muitos destes EHV queimaram começãria um problema muito sério: a falta de eletricidade em vastas regiões provocaria graves problemas de alimentação, falta de água potável, carência de transporte e riscos severos na conservação de medicamentos por falta de geladeiras.

Se Kappenman não poupa na descrição apocalíptica inicial é porque ele está convicto que centenas de transformadores poderiam sair de serviço se outro evento Carrington (como são chamados os eventos da semana de 28/8 a 2/9/1859) voltasse a ocorrer.  O fator decissivo nos prejuizos induzidos por uma tempestade magnética é a variação do campo magnético. Em março de 1989, mudou entre 400 e 500 nT/minuto (nano teslas por minuto), sendo dos mais importantes das últimas décadas. No entanto, Kappenmann mostra que  en 1921 outra tempestade geomagnética teria provocado variaciões de até 5000 nT/minuto e o evento Carrington foi aínda maior.  (Como referência, o campo magnético terrestre é em torno de 60.000 nT em média)
É este o cenário de catástrofe que melhor descreve as predições de Kapenmann? A sociedade destruida, homens caçando homens. Frio, falta de alimentos, água e medicamentos. The Road, filme de John Hillcoat, estrelado por Vigo Mortensen.

Kappenman vai ainda mais longe. Ele especula com que poderiam chegar a acontecer centenas de Fukushimas.  Como?  Para compreender temos que ver como aconteceu o meltdown do reator japonês durante o tsunami de 2011: o terremoto disparou, por prevenção, o desligamento do reator, o tsunami ultrapassou o muro de contenção e a água invadiu a sala onde encontrava-se o gerador elétrico diesel de emergência, e a energia externa cortou quando cairam os postes elétricos por culpa do tremor. Em síntese Fukushima ficou em poucas horas sem nenhum tipo de eletricidade, por esse motivo não podia-se  fazer funcionar o circuito primário de arrefecimento, e o reator estava muito quente. No decorrer das horas e dias, o material começou a fundir e houve escape radioativo.  Então, se por culpa de uma tempestade geomagnética muitos transformadores EHV ficassem fora de funcionamiento, os reatores deverão ser desligados e passarão a depender do gerador diesel para fazer funcionar a bomba do circuito de arrefecimento.  Mas a norma é que os geradores têm combútivel apenas para uma semana.  Como o caos vai tomando cada vez mais lugar na cidade, a carência de combustível levará eventualmente a que os reatores fiquem sem nenhum tipo de energia e com o reator ainda quente demais. Em poucas semanas centenas de reatores no mundo todo começariam a fundir...

Todo este Pandemonium, poderia ser evitado facilmente diz Kapenmann, a ideia é isolar nas linhas de transmissão o neutro da terra por meio de um capacitor, o que evitaria que as GICs tivessem onde descarregar.  O problema é que as terras estão para evitar curtocircuitos quando a corrente cresce descontroladamente.  Nesse caso alguma chave deveria bypassar o capacitor. Esse dispositivo, baseado num tubo de vacúo já foi desenhado pela firma Advanced Fusion Systems, sendo capaz de atuar numa fração do ciclo  elétrico (digamos que uns 10 ms) e suportar até 20.000 A de corrente.  Só é necessario fazer estas modificações em todas as linhas de alta tensão do mundo a um custo  muito menor que os danos projetados en seus catastróficos relatórios.  O artigo de Kapenmann termina com uma advertência: Se não fazemos nada, se paramos a esperar que os políticos apreciem os riscos e atúem- podemos pressenciar uma das maiores catástrofes de todos os tempos.

Como já tenho dito em outras oportunidades, não gosto dos apocalípses, qualquer que seja a origem.  Kapenmann não apresenta  evidência alguma de que este seja mais real que outros já proclamados: sua base é mostrar que tempestades geomagnéticas anteriores foram de maior intensidade que a que afetou Quebec em 1989.  Mas não oferece relação empírica ou teórica entre a intensidade das correntes induzidas a partir das variaçõe do campo magnético.  Também não fica clara a distribuição destas correntes sobre a superfície terrestre, nem o fluxo necessário para queimar um transformador EHV. Desta forma sua conclusão apocalíptica é, no melhor dos casos, especulativa.  

Por enquanto tomei un articulo de divulgação. Em outros posts vou analisar os trabalhos científicos de Kapenmann, no que diz respeito a suas predições catastróficas.

miércoles, 25 de julio de 2012

Riscos de uma Supertesmpestade Solar (II)

Para poder avançar nesta questão devemos primeiro falar dos diferentes tipos de emissões que produze o Sol. Podemos resumi-las em três:
  1. Luz, que em sua forma mais geral chamamos ondas eletromagnéticas para incluir desde rádio-frequências, infra-vermelho, luz propriamente, ultra violeta e raios X.  As rádio-frequências, o infra-vermelho a a luz são capazes en maior ou menor medida de atravessar a atmosfera terrestre e chegar até a superfície, mas como são radiações não ionizantes, não representam nenhum perigo.  Já os raios-X e os ultra-violetas, perigosos para a saude, são quase completamente absorvidos na atmosfera.  Seus efeitos  só são sentidos nas camadas mais altas  ou no espaço exterior. Dada sua velocidade, são as primeiras evidência que recebemos de qualquer evento solar.
  2. Partículas carregadas. Pode se tratar de elétrons, prótons e néutrons, ou também de íons. Também são chamadas de raios cósmicos solares ou em inglês, Solar Energetic Particles (SEP). Estas partículas têm uma altíssima velocidade, próxima à da luz.  Os raios cósmicos não são capazes em geral de chegar até a superfície terrestre embora podem ser detectados de forma indireta pelos efeitos que provocam.  Como têm velocidades próxima à da luz, chegam uns minutos após às ondas.
  3. Ejeções de massa coronal.  Conformadas por uma grande quantidade de matéria (trilhões de kg) da atmosfera solar, transportam também  campo magnético. Sua velocidade de deslocamento é muito menor, entre 1.000 e 3.000 km/s. A massa solar é muito tênue e incapaz de atravessar a atmosfera terrestre, no entanto seu campo magnético  interage com o terrestre provocando efeitos visíveis, como as chamadas auroras polares.  Demoram em arribar à Terra entre 1 e 3 dias aproximadamente.
Durante as chamadas tempestades solares, uma ou  até as três formas de emissão podem estar presentes.    A discusão sobre seus efeitos é o miolo destes artigos. Em princípio podemos resumi-los da seguinte maneira: 1) e 2) afetam só os satélites danificando circuitos eletrônicos, fazendo-lhes perder sua orientação, gerando distúrbios que inibem a conexão com a base na Terra, colocando em risco a saude dos astronautas. 

As ejeções de massa têm um efeito indireto: a interação do campo magnético terrestre com o da ejeção pode provocar o ingresso na baixa atmosfera terrestre de uma gran quantidade de partículas. No vídeo acima pode-se ver uma animação de uma ejeção preparada pela NASA, desde que sai do Sol até que chega na Terra. Perto da Terra, os campos magnéticos entram em contato, as linhas sofrem uma reconfiguração e partículas carregadas que se encontram no espaço saõ aceleradas e entram pelos pôlos, onde o campo magnético é de maior intensidade.   São estas partículas as responsáveis de criar as auroras polares.  Também podem induzir correntes nas linhas de alta tensão sobrecarregando-as. Na visão de John Kapenmann, um engenheiro elétrico norte-americano e dono d euma firma de consultoria sobre segurança em redes de transmissão, este é o maior perigo que enfrentamos caso una supertempestade solar venha acontecer.  

É sobre este tema que vamos falar no próximo post.

domingo, 15 de julio de 2012

Riscos de uma supertempestade solar

O Solar Dynamic Observatory registra a erupção de uma
proeminência em 16 de abril de 2012
Na medida em que a atividade solar continua aumentando em direção a seu máximo esperado para o trimestre maio-julho 2013, impactantes imágens de temspestades solares saõ publicadas na mídia. Embora a fama solar repete-se a cada um de seus máximos (lembro que o ex-diretor do Instituto Max Planck en Katlenburg-Lindau gostava de mostrar a capa do tabloide alemão Bild, com uma foto de uma explosão solar ao lado de um mulher semi-nua), desta vez foi  adicionado um elemento que aumenta o seu dramatismo: a mídia alerta para as consequências catastróficas que uma dessas tempestades poderia produzir na Terra.  Desde um blackout elétrico generalizado com duração de semanas ou meses, até acidentes aéreos fatais originados na interrupção do serviço de posicionamento brindado pelo GPS.

Parte destes relatos é encontrado uma e outra vez nas profecias maias de fim de mundo.  Por exemplo no livro Apocalypse 2012 do jornalista  Lawrence Joseph e em documentários dos canais Discovery Channel e History Channel.

A primeira vez que ouvi estes relatos apocalípticos parecera-me fora de toda lógica e supus que sua origem poderia estar nos ambientes  fatalistas afastados da ciência ou da tecnologia.  Posteriormente pude rastrear os fundamentos destas teorias e cheguei até alguns documentos produzidos nos mais nobres centros de pesquisa científica como a National Academy of Sciences dos EUA. Minha perplexidade só aumentou com esta descoberta.  Assim que antes de continuar escrevendo sobre a questão acometi contra os informes que dão base a tamanha pavura.  Numa série de posts vou-me a referir a eles, além de  outros documentos, que relativizam o cenário de destrução massiva. Não vão ser artigos fáceis nem curtos, intentarei ser rigoroso e crítico ao mesmo tempo.  Posso no entanto adiantar meu pensamento:  as conclusões catastróficas derivadas destes informes estão exageradas e baseiam-se em incontáveis condicionais.   

Stay in touch.

sábado, 26 de mayo de 2012

A mais antiga tabela astronômica maia

As ruinas de Xultun, Guatemala,  foram descobertas em 1915, e embora começaram a ser estudadas arqueologicamente em 1920, ficaram abandonadas à depredação dos caçaadores de tesouros.  Foi por graça destes piratas que em 2010 decobriu-se a entrada a uma  abóbada rica em paredes ornamentadas com pinturas.  Umas semanas atrás os resultados preliminares da pesquisa apareceram publicados na revista Science: Ancient Maya Astronomical Tables from Xultun, Guatemala, de W. Saturno, D. Stuart, A. Aveni y F.Rossi (Science 336, 714, 2012). A abobada é datada  no período clássico maia. Em uma de suas paredes (a leste) podem ser vistos números maias, no formato de pontos e linhas. Apesar que o tempo apagou alguns hieróglifos, o grupo de arqueólogos, entre os quais se encontra Anthony Aveni, célebre investigador da cultura astronômica maia e autor do livro Observadores del cielo en el México antiguo (Ed. Fondo de Cultura Económico), acredita ser posível determinar sem muito erro algumas sequências formadas. Uma das conclusões do grupo de autores é que os números representam intervalos de dias, relacionados com lunações, de uma forma que lembra o Códice de Dresde escrito durante o período pos-clássico (pelo menos 500 anos depois destas pinturas). Em outra parede há quatro colunas de 5 números de pontos e linhas escritos verticalmente, cada coluna posui um tzol'kin de cabeçalho, embora estes não foram descifrados.  No entanto cada um dos números distribuidos verticamente  são legíveis e parecem formar datas da Contagem Longa. Eles são:

                          Maya                 Dias                    Anos
                      8.6.1.9.0     1.195.740     3273,8
           2.7.9.0.0       341.640      935,4
          17.0.1.3.0     2.448.420     6703,5
          12.5.3.3.0     1.765.140     4832,8   

Na primeira coluna da tabela aparecem  os números em sistema maia.  Lembramos que a Contagem Longa  consistia em contar os dias, utilizando uma base (quase) vigesimal (20) que, por uma razão desconhecida ainda, terminava no número 13.0.0.0.0 também chamado 13 bak'tuns e que, segundo alguns arqueólogos, vai acontecer no próximo 21 de dezembro de 2012.  A segunda coluna transforma o número maia a nosso sistema decimal mostrando o intervalo em dias.  E, por último, considerando nosso calendário gregoriano, a quarta coluna mostra o intervalo em anos. Como pode ser apreciado, são intervalos muito longos, de milhares de anos.  Os investigadores acreditam que não se trata de datas, mas de intervalos, periodos que deveriam ter relação com outros períodos.  No entanto, não foi encontrada relação alguma entre estes números e os pintados em outras paredes, e tampouco existem conexões claras com ciclos astronômicos (de Vênus e a Lua por exemplo) ou calendáricos  (o Ciclo do Calendário) conhecidos dos maias. A conclusão do artigo é que por sua semelhança com tabelas escritas no Códice de Drede, única evidência escrita dos conhecimentos astronômicos maias, estes se remontaríam a períodos anteriores ao pos-clássico.

Chama a atenção qua o terceiro algarismo corresponde a 17 bak'tuns, um número que ultrapassa a duração de uma Contagem Longa  em 570.420 dias ou 1578 anos (no Códice de Dresde também há números parecidos).  Se a Contagem Longa representa um ciclo do Mundo, um voltar a começar, qual é o sentido de um intervalo maior?  Poderiamos argumentar  que os maias não pensavam que o que aconteça no fim do calendário, será tão grave como para modificar as órbitas de Vênus, Mercúrio ou a Lua, e que seguirá havendo habitantes na Terra para contemplar as noites estreladas.

Maiormente, este descobrimento demonstra nossa ignorância  sobre o Calendário Maia e os conhecimentos astronômicos deste povo, que, e na minha humilde impressão, estão sobrevalorados. E reforça minha opinião que as profecias nada mais são que interpretações incoerentes de nossa sociedade.