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Física da aurora polar

Física

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.
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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.

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 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

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

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 13 de dezembro de 2019.

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