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Física da aurora polar

Auroras polares são fenômenos físicos que ocorrem nas regiões norte e sul do planeta em virtude do contato das partículas vindas do Sol com a atmosfera.

As auroras polares ocorrem pelo encontro de partículas vindas do Sol com a atmosfera
As auroras polares ocorrem pelo encontro de partículas vindas do Sol com a atmosfera
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A aurora polar é um fenômeno físico natural que ocorre nas regiões dos polos do planeta e é caracterizada pela formação de manchas esverdeadas no céu. As auroras são observadas no período noturno e ocorrem na altura da ionosfera terrestre. Quando esse fenômeno acontece no hemisfério norte, ele é denominado de aurora boreal; caso a ocorrência seja no hemisfério sul, o fenômeno é definido como aurora austral.

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Como ocorre a aurora polar

A todo o instante, o Sol emite partículas elementares de altíssima energia e que possuem carga elétrica. Essa considerável emissão de partículas é denominada de vento solar. Quando elas chegam às proximidades da Terra, interagem com o campo magnético terrestre. Qualquer partícula eletricamente carregada que se movimente em uma região de campo magnético está sujeita a uma força magnética, que, nesse caso, conduz as partículas, de acordo com o sinal de suas cargas elétricas, para a região norte ou sul da Terra.

O movimento das cargas elétricas na atmosfera gera choques entre as partículas e as moléculas de oxigênio e nitrogênio. A partir desse momento, começa a ocorrer um fenômeno semelhante ao que acontece nas lâmpadas fluorecentes. As cargas elétricas transferem energia para os íons de oxigênio e nitrogênio, que, para retornarem ao seu estado fundamental, liberam a energia adquirida na forma de luz.

Ocorrência em outros planetas

As auroras não são fenômenos que ocorrem somente na Terra. Como o fenômeno depende do campo magnético gerado por um planeta e das partículas emitidas pelo Sol, sua ocorrência é percebida em outros planetas do Sistema Solar. As auroras dos planetas Júpiter e Saturno foram percebidas por observações feitas por meio do telescópio espacial Hubble. Em 2004, a sonda espacial Mars Express detectou a ocorrência de uma aurora no planeta Marte.

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Auroras artificiais

Auroras podem ser criadas a partir da emissão de partículas elementares por uma explosão nuclear. Em julho de 1962, uma aurora foi criada artificialmente após o teste nuclear Starfish Prime, feito pelos Estados Unidos da América. O fenômeno artificial ocorre da mesma forma que o natural. A diferença está na origem das partículas elementares de alta energia.

As auroras não são apenas um fenômeno bonito!

Se as partículas que compõem o vento solar não fossem desviadas pelo campo magnético terrestre, elas poderiam causar uma série de transtornos, a saber:

  • exposição à radiação solar;

  • interrupção de sistemas elétricos;

  • impossibilidade de comunicação via satélite;

  • interrupção da transferência de dados pela internet;

  • interrupção dos meios de telecomunicação.

Com a ocorrência das auroras, as comunicações de voos em regiões extremas do norte e sul do planeta, por exemplo, ficam prejudicadas em razão da interferência gerada pela presença das partículas elementares.

Tempestades solares e as auroras polares

Tempestades solares intensas podem maximizar a ocorrência de auroras polares e gerar prejuízos a tecnologias terrestres. Em setembro de 1859, uma tempestade solar elevou a quantidade normal de partículas emitidas e impossibilitou a comunicação via telégrafo. Nessa ocasião, o efeito foi batizado de Carrington Event, em homenagem ao astrônomo Richard Carrington. Estima-se que, se algo parecido ocorresse nos dias atuais, os impactos econômicos seriam 20 vezes maiores que aqueles causados pelo furacão Katrina.

 

Por Joab Silas
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

JúNIOR, Joab Silas da Silva. "Física da aurora polar"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-das-auroras-polares.htm. Acesso em 17 de maio de 2022.

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