442: As auroras boreais são causadas por partículas do Sol? Bem, a explicação é um pouco mais complexa

CIÊNCIA/

Svein-Magne Tunli – tunliweb.no / Wikimedia

O gás de plasmas, elemento dos chamados ventos solares, é determinante para que as luzes apareçam nos céus terrestres.

As auroras boreais são um espectáculo natural que quem já teve oportunidade de assistir diz ser indescritível. Tal como é de conhecimento comum, na sua origem estão partículas do Sol que atingem a atmosfera — no entanto esta não é a explicação técnica mais correta, excepto em alguns casos. Então, como é que o famoso espectáculo das luzes tem início? Que elementos estão na sua origem?

Tal como nota o site The Conversation, as também chamadas luzes do norte são visíveis quando partículas carregadas de energia colidem com átomos na atmosfera superior. Apesar de as auroras seguirem muitas vezes eventos explosivos no Sol, não é correto dizer que estas partículas energéticas que causam a aurora proveem da nossa estrela.

O magnetismo da Terra, a força responsável por dirigir o eixo do planeta, domina também os movimentos das partículas carregadas de electricidade no espaço — e à volta do nosso planeta. Acontece que o campo magnético da Terra é normalmente estável, mas a sua força e direcção tendem a flutuar quando as auroras aparecem. De acordo com a mesma fonte, estas flutuações são causadas por um “substrato magnético“, isto é, uma perturbação rápida no campo magnético no espaço próximo da Terra.

Para se perceber o que causa o substrato, é preciso algumas noções sobre o “plasma“, um gás no qual um significativo número de átomos foram “partidos” em iões e electrões. O gás das camadas mais altas da atmosfera da Terra está no seu estado plasma, assim como estão, por exemplo, os gases que constituem o sol e outras estrelas. O gás de plasmas flui de forma contínua desde o Sol, ou seja, os chamados ventos solares.

Os plasmas, ainda assim, fluem de forma diferente, quando comparados com os restantes gases da nossa vida diária. Por exemplo, se agitarmos um íman numa qualquer divisão da casa, nada vai acontecer, já que o ar está repleto de átomos neutros, pelo que vai permanecer inalterável mesmo com o movimento do íman. Já no plasma, graças às suas partículas carregadas de electricidade, as coisas funcionam de forma diferente.

Quando o vento solar chega à Terra, interfere com o campo magnético do planeta. Na maioria do tempo, o plasma consegue movimentar-se ao longo das linhas do campo magnético, mas não atravessá-las. Isto significa que o vento solar que chega à Terra é desviado ao longo dos limites da Terra, sem nunca chegar à sua atmosfera. Por sua vez, o vento solar arrasta as linhas do campo para fora de uma forma alongada, o que é visível apenas no lado nocturno do planeta, o que é frequentemente chamado de magnetotail.

Por vezes, estas movimentações do plasma faz com que campos magnéticos de diferentes regiões se aproximem, o que causa uma “quebra” local no padrão das linhas. Este fenómeno, conhecido como reconexão magnética, anuncia uma nova configuração magnética, e, mais importante, desencadeia uma enorme quantidade de energia.

Estes eventos ocorrem com relativa frequência na camada mais alta da atmosfera solar, causado libertações explosivas de energia, mas também o afastamento das nuvens de gás magnetizado — conhecido como injecções de massa coronal — do Sol. Caso a injecção de massa coronal chegue à Terra, pode, por sua vez, desencadear uma reconexão na magnetotail, libertando energia capaz de enviar correntes de energia em direcção ao espaço mais próximo da Terra: o substrato. Os campos eléctricos que se desenvolvem neste processo aceleram os electrões a altas energias.

Alguns destes electrões podem ter vindo do vento solar, chegado às proximidades da Terra através da referida reconexão, mas a sua aceleração no substrato é essencial para o seu papel na aurora. Estas partículas são depois afuniladas pelo campo magnético em direcção à atmosfera, nas camadas mais altas das zonas polares. Nestas, colidem com átomos de oxigénio e azoto, o que os faz brilhar como a aurora.

Dada esta breve explicação, resta-nos desejar boa sorte para o avistamento das auroras, o qual é mais provável de acontecer na escuridão dos céus longe das grandes cidades e o mais a norte possível. Ainda assim, não é necessário — caso viva no hemisfério norte — ir até ao Árctico, pode ser suficiente uma viagem à Escócia ou ao norte de Inglaterra. Uma visita ao site AuroraWatch UK também ajudará a perceber quais as noites mais prováveis de serem embelezadas pelas famosas auroras.

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23 Janeiro, 2022