O que são as auroras boreais e austrais e como se formam?
Faixas verdes, vermelhas, azuis e arroxeadas podem iluminar o céu nas regiões próximas aos polos da Terra. Chamadas de auroras boreais no hemisfério norte e auroras austrais no hemisfério sul, essas luzes são resultado da interação entre a atividade do Sol, o campo magnético terrestre e os gases da atmosfera.
O Sol dá início ao fenômeno
O Sol libera continuamente um fluxo de partículas carregadas, conhecido como vento solar. Em períodos de maior atividade, também pode lançar grandes quantidades de matéria e energia ao espaço. Uma dessas erupções é a ejeção de massa coronal, uma nuvem de gás eletricamente carregado que pode viajar pelo Sistema Solar.
Quando esse material chega à Terra, encontra a magnetosfera — a região ao redor do planeta dominada pelo campo magnético terrestre. Esse campo funciona como uma proteção contra grande parte das partículas solares, mas a interação com o vento solar pode direcionar parte delas ao longo das linhas magnéticas, sobretudo em direção às regiões polares.
Como as partículas produzem luz?
Na alta atmosfera, as partículas energéticas colidem com átomos e moléculas de gases como oxigênio e nitrogênio. As colisões transferem energia para esses gases. Ao liberar essa energia, eles emitem luz: é essa emissão que vemos como aurora.
As cores dependem dos gases envolvidos e da altitude em que ocorrem as colisões. O oxigênio produz com frequência o verde, uma das cores mais comuns nas auroras, e também pode gerar tons vermelhos. O nitrogênio está associado a tons azulados e arroxeados.
Por que elas aparecem perto dos polos?
As auroras se concentram em faixas ao redor das regiões polares chamadas de ovais aurorais. Elas não ficam sempre exatamente sobre os polos geográficos: sua posição e seu brilho variam conforme as condições do vento solar e a resposta do campo magnético da Terra.
Em geral, a atividade auroral se intensifica durante perturbações geomagnéticas, quando a interação com o vento solar fica mais forte. Nessas ocasiões, o oval pode se expandir e as luzes podem ser vistas em latitudes mais baixas do que o habitual. Ainda assim, observar uma aurora na Paraíba é muito improvável: ela costuma permanecer nas regiões de altas latitudes, próximas aos polos.
Boreal no norte, austral no sul
O nome depende do hemisfério em que o fenômeno ocorre. As luzes do norte são chamadas de auroras boreais; as do sul, de auroras austrais. Elas são manifestações correspondentes da interação entre o Sol e o ambiente magnético da Terra, mas não são necessariamente imagens espelhadas perfeitas: as condições do campo magnético e do vento solar podem produzir diferenças entre os dois hemisférios.
Além de belas, as auroras ajudam os cientistas a estudar o chamado clima espacial — as mudanças no ambiente ao redor da Terra causadas pela atividade solar. Tempestades solares intensas podem afetar satélites, sistemas de comunicação e redes elétricas, por isso observatórios e satélites acompanham continuamente o Sol e o campo magnético terrestre.
O Space News Pb já publicou uma matéria sobre a aurora boreal. Leia também a publicação anterior.
Fontes:
NOAA — O que é uma aurora?
NASA/JPL — Como as auroras se formam
NASA — Aurora austral vista da Estação Espacial Internacional