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domingo, 14 de julho de 2013

CONHEÇA UM DOS MAIORES FENÔMENOS DA NATUREZA: A AURORA POLAR (BOREAL OU AUSTRAL)





A Aurora polar (boreal ou austral) é um fenômeno óptico composto de um brilho observado nos céus noturnos nas regiões polares, em decorrência do impacto de partículas de vento solar e a poeira espacial encontrada na via láctea com a alta atmosfera da Terra, canalizadas pelo campo magnético terrestre. Em latitudes do hemisfério norte é conhecida como aurora boreal - nome batizado por Galileu Galilei em 1619, em referência à deusa romana do amanhecer, Aurora, e ao seu filho, Bóreas, representante dos ventos nortes -. Ocorre normalmente nas épocas de setembro a outubro e de março a abril. Em latitudes do hemisfério sul é conhecida como aurora austral, nome batizado por James Cook, uma referência direta ao fato de estar no Sul.
O fenômeno não é exclusivo somente à Terra, sendo também observado em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Saturno, marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenômeno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nucleares ou em laboratório.
A aurora aparece tipicamente tanto como um brilho difuso quanto como uma cortina estendida em sentido horizontal. Algumas vezes são formados arcos que podem mudar 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. Da mesma forma a junção de diversos fatores pode levar à formação de linhas aurorais de tonalidade de cor específicas.

AURORA POLAR TERRESTRE

A aurora polar terrestre é causada por elétrons de energia de 1 a 15 keV, além de prótons e partículas alfa, sendo que a luz é produzida quando eles colidem com átomos da atmosfera do planeta, predominantemente oxigênio e nitrogênio, tipicamente em altitudes entre 80 e 150 km. Cada colisão emite parte da energia da partícula para o átomo que é atingido, um processo deionização, dissociação e excitação de partículas. Quando ocorre ionização, elétrons são despejados do átomo, os quais carregam energia e criam um defeito dominó de ionização em outros átomos. A excitação resulta em missão, levando o átomo a estados instáveis, sendo que estes emitem luz em frequências específicas enquanto se estabilizam. Enquanto a estabilização do oxigênio leva até um segundo para acontecer, nitrogênio estabiliza-se e emite luz instantaneamente. Tal processo, que é essencial para a formação da ionosfera terrestre, e comparável ao de uma tela de televisão, no qual elétrons atingem uma superfície de fósforo, alterando o nível de energia das moléculas e resultando na emissão de luz.
De modo geral, o efeito luminoso é dominado pela emissão de átomos de oxigênio em altas camadas atmosféricas - em torno de 200 km de altitude -, o que produz a tonalidade verde. Quando a tempestade é forte, camadas mais baixas da atmosfera são atingidas pelo vento solar - entorno de 100 km de altitude -, produzindo a tonalidade vermelho escura pela emissão de átomos de nitrogênio (predominante) e oxigênio. Átomos de oxigênio emitem tonalidades de cores bastante variadas, mas as predominantes são o vermelho e o verde.
O fenômeno também pode ser observado com uma iluminação ultravioleta, violeta ou azul, originada de átomos de nitrogênio, sendo que a primeira é um bom meio para observá-lo do espaço, mas não em terra firme, pois a atmosfera absorve os raios UV. O satélite da Nasa Polar já observou o efeito em raios X, sendo que a imagem mostra precipitações de elétrons de alta energia.
A interação entre moléculas de oxigênio e nitrogênio, ambas gerando tonalidades na faixa do verde, cria o efeito da "linha verde auroral", como evidenciado pelas imagens da Estação Espacial Internacional. Da mesma forma a interação entre tais átomos pode produzir o efeito da "linha vermelha auroral", ainda que mais raro e presente em altitudes mais altas.
A Terra é constantemente atingida por ventos solares, 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 cama mais externa da estrela, a coroa solar. Durante tempestades magnéticas os fluxos podem ser bem mais fortes, assim como o campo magnético interplanetário entre os dois corpos celestes, causando distúrbios pela ionosfera em resposta às tempestades. Tais distúrbios afetam a qualidade da comunicação por rádio ou de sistemas de navegação, além de causar danos para astronautas em tal região, células solares de satélites artificiais, no movimento de bússolas e na ação de radares. A resota da ionosfera é complexa e de difícil modelagem, dificultando a predição para tais eventos.
A magnetosfera terrestre é uma região do espaço dominada por seu campo magnético. Ela forma um obstáculo no caminho do vento solar, causando sua dispersão em sua volta. Sua largura é de aproximadamente 190.000 km, e durante as noites uma longa cauda magnética é estendia para distâncias ainda maiores.
As auroras geralmente são confinadas em regiões de formato oval, próximas aos polos magnéticos. Quando a atividade do efeito está calma, a região possui um tamanho médio de 3 mil km, podendo aumentar para 4 mil ou 5 mil km quando os ventos solares são mais intensos.
A fonte de energia da aurora é obtida pelos ventos solares fluindo pela Terra. Tanto a magnetosfera quanto os ventos solares podem conduzir eletricidade. É conhecido que se dois condutores elétricos ligados por um círculo elétrico são imersos em um campo megnético e um deles move-se relativamente ao outro, uma corrente elétrico são imersos em um campo magnético e um deles move-se relativamente ao outro, uma corrente elétrica será gerada no circuito. Geradores elétricos ou dínamos fazem uso de tal processo, mas condutores também podem ser constituídos de plasmas ou ainda outros fluidos. Seguindo a mesma ideia, o vento solar e a magnetosfera são fluidos condutores de eletricidade com movimento relativo, e são capazes de gerar corrente elétrica, que originam tal efeito luminoso.
Como os polos magnético e geográfico do nosso planeta não estão alinhados, da mesma forma as regiões aurorais não estão alindadas com o polo geográfico. Os melhores pontos - chamados pontos de auge - para a observação de auroras encontram-se no Canadá para autoras boreais e na ilha da Tasmânia ou Sul da Nova Zelândia para auroras austrais.

Fonte: www.wikipedia.com.br

Por Rubem Tadeu - Presidente da AFAMA
rtcastroalves@bol.com.br


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