Quando o Sol fica turbulento, o céu da Terra se ilumina com lindas luzes dançantes.
Ao redor dos polos, fluxos aurorais coloridos dançam e tremeluzem no céu. Mais perto do equador, porém, um brilho empíreo diferente aparece: o STEVE corado, rosa malva , e sua ‘cerca de estacas’ listradas de verde.
O que são essas luzes e por que aparecem em nosso céu é um mistério. Os cientistas já pensaram que, por serem semelhantes às auroras, poderiam estar relacionadas, mas os mecanismos por trás do fenômeno permaneceram indefinidos.
Agora, um novo artigo propõe uma ideia radical: que STEVE e a cerca não são claramente auroras, mas algo mais.
Em vez de serem produzidos por campos magnéticos como as auroras, diz uma equipa liderada pela física Claire Gasque, da Universidade da Califórnia em Berkeley, STEVE e o brilho são produzidos por campos elétricos paralelos às linhas do campo magnético, em latitudes mais baixas do que a aurora.
Se for este o caso, terá implicações profundas para a nossa compreensão da atmosfera da Terra, da magnetosfera, da sua interação e da sua física.
“Já sabemos há alguns anos que o espectro STEVE nos diz que há uma física muito exótica acontecendo. Só não sabíamos o que era”, diz o físico Brian Harding, da UC Berkeley. “O artigo de Claire mostrou que campos elétricos paralelos são capazes de explicar este espectro exótico.”
As Auroras são, verdadeiramente, uma das paisagens mais bonitas que a Terra tem a oferecer. Eles também têm uma explicação física muito interessante. Eles ocorrem quando partículas do Sol, como aquelas expelidas por um poderoso vento solar ou expelidas por uma erupção gigante como uma erupção, são lançadas no espaço na direção da Terra.
Quando atingem a magnetosfera protetora da Terra, a maioria deles simplesmente ricocheteia novamente, mas alguns são capturados, acelerando ao longo das linhas do campo magnético até latitudes mais altas, onde são lançados na atmosfera superior. Lá, eles colidem com átomos e moléculas atmosféricas, excitando-os brevemente e fazendo-os brilhar.
Esta é a aurora, e suas cores variam do verde ao amarelo, do rosa ao vermelho e ao roxo, com base nos átomos que estão sendo ionizados. Verde é oxigênio. Roxo ou azul é nitrogênio. O vermelho sangue, que é uma das manifestações mais raras, é oxigênio, mas está muito alto na atmosfera e só ocorre durante os eventos solares mais energéticos.
E depois há STEVE, em um estranho lilás e branco, às vezes acompanhado por um elemento listrado verde conhecido como cerca de estacas. STEVE – STEVE – Strong Thermal Emission Velocity Enhancement – ou Forte Aumento da Velocidade de Emissão Térmica – foi formalmente identificado como um fenômeno separado em 2018, e os cientistas vêm tentando entender isso há anos.
“É muito legal”, diz Gasque. “É um dos maiores mistérios da física espacial atualmente.”
Os cientistas pensaram que STEVE pode ter sido criado por um fluxo de átomos ionizados na alta atmosfera que não chove como as partículas aurorais, conhecido como deriva de íons subaurorais ou SAID. O brilho da cerca foi considerada o resultado da queda de partículas de um STEVE.
Mas os cientistas não têm certeza de como um SAID – que geralmente não está associado a um STEVE – poderia produzir o brilho STEVE. E Gasque e sua equipe pensaram que pode haver outra explicação para a cerca.
“Se você olhar para o espectro da cerca, é muito mais verde do que você esperaria. E não há nada do azul que vem da ionização do nitrogênio”, explica ela.
“O que isso nos diz é que existe apenas uma faixa específica de energia de elétrons que pode criar essas cores, e eles não podem vir do espaço para a atmosfera, porque essas partículas têm muita energia”.
Em vez disso, Gasque e a sua equipe demonstraram agora que as partículas na cerca estão a ser excitadas localmente por um campo elétrico, em vez de caírem de uma altitude mais elevada para uma mais baixa – o que é um mecanismo totalmente diferente daquele por detrás da aurora.
E STEVE, sugere o artigo, poderia ser produzido por um processo semelhante.
Existe uma boa maneira de descobrir. Os pesquisadores acham que precisamos lançar um foguete contra STEVE ou contra a cerca para testá-lo diretamente. Isto pode ser complicado, uma vez que os fenômenos são relativamente raros, mas o primeiro alvo pode ser uma aurora intensificada – regiões de luz mais intensa que por vezes aparecem incorporadas numa aurora. Suas cores são muito semelhantes às cores da cerca de estacas.
Acredita-se também que essas características sejam produzidas por campos elétricos. E, como as auroras melhoradas são mais comuns que o STEVE, oferecem uma oportunidade mais acessível.
“É justo dizer que haverá muitos estudos no futuro sobre como esses campos elétricos chegaram lá, a quais ondas eles estão ou não associados e o que isso significa para a maior transferência de energia entre a atmosfera da Terra e o espaço. “, diz Harding. “Nós realmente não sabemos. O artigo de Claire é o primeiro passo na cadeia desse entendimento.”
A pesquisa foi publicada em Geophysical Research Letters.
Publicado no ScienceAlert
