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A Aurora Polar
 
Por Flávio da Costa Gonçalves

A aurora polar, comumente chamada de aurora boreal, é um fenômeno de natureza óptica observado nos céus noturnos nas regiões próximas as zonas polares. Muito comum nas regiões próximas ao Pólo Norte, especialmente na Escandinávia e na Islândia, a aurora também pode ser observada nas regiões próximas ao pólo sul. O nome aurora foi dado pelo físico italiano Galileu Galilei, em homenagem a deusa romana Aurora (a deusa do amanhecer) e seu filho Bóreas. Assim, as auroras recebem nomes que dependem de sua localização: se forem observadas a partir do hemisfério norte, onde são mais comuns, são chamadas de auroras boreais; mas se forem observadas em latitudes sul, a aurora é chamada de aurora austral.  

A aurora não é uma exclusividade de nosso planeta. As auroras também são observadas em Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. É possível reproduzir as auroras em laboratório ou através de explosões nucleares.

Imagem de uma aurora polar. O fenômeno é causado pela interação do campo magnético terrestre com as
partículas do chamado "vento solar".

Como uma aurora acontece?

Uma aurora se parece com uma “cortina” luminosa estendida horizontalmente, embora as vezes se apresente como arcos que mudam de forma constantemente. Cada cortina consiste de vários raios paralelos e alinhados na direção das linhas do campo magnético, sugerindo que o fenômeno no nosso planeta está alinhado com o campo magnético terrestre.



Os ventos solares interagindo com o campo magnético terrestre. Creditos da imagem: INPE.
  A aurora polar é causada pelo choque entre as partículas provenientes do vento solar e a ionosfera da Terra (imagem ao lado). O vento solar é a emissão contínua de partículas carregadas, um fluxo rarefeito de plasma quente (gás de elétrons livres e cátions) emitidos pelo Sol em todas as direções, um resultado de milhões de graus de temperatura da camada mais externa da estrela, a coroa solar. Essas partículas podem ser elétrons e prótons.

De forma geral, os elétrons provenientes deste vento chocam-se com os átomos de oxigênio e de nitrogênio, em altitudes entre 80 km e 150 km. Cada colisão emite parte da energia da partícula para o átomo que é atingido, um processo conhecido como ionização. Quando ocorre ionização, elétrons são despejados do átomo, os quais carregam energia e criam um efeito dominó de ionização em outros átomos. A excitação resulta em emissão, levando o átomo a estados instáveis, sendo que estes emitem luz em frequências específicas enquanto se estabilizam. É no processo de estabilização do átomo que a luz é emitida, dando origem a este efeito. As várias cores são o resultado das diversas frequências emitidas pelos choques entre as partículas.

Portanto, quanto maior for a incidência de ventos solares, maior será a incidência das auroras polares.
  Esquema do choque das partículas provenientes do vento solar com a atmosfera da Terra. Reprodução: Observatório Astronômico Ufes.


“Aurora musical”

É muito comum o relato de sons provenientes das auroras polares. No entanto, acredita-se que este fenômeno seja improvável, já que a energia das auroras e outros fatores tornam a chegada de sons ao solo muito difícil; a coincidência dos sons com as mudanças visíveis da aurora conflitam com o tempo de propagação necessário para que o som possa ser ouvido.

Galeria

As auroras polares são fenômenos extremamente belos. Abaixo, uma galeria com imagens das auroras registradas nos mais diversos pontos da Terra e também fora dela, em estações espaciais, telescópios e em outros planetas de nosso sistema solar.


             
Aurora boreal, na Islândia.    Simulação de uma aurora austral vista  a partir do espaço.   Aurora boreal observada na Noruega.    Aurora boreal, na Islândia.  
             
             
Aurora boreal.   Aurora boreal nas matas da Dinamarca.       Aurora boreal multicolorida.

 



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