Introdução
Quando eu ainda estava cursando o
antigo 1º grau, atualmente ensino fundamental, já era apaixonada por matemática
e ciências, que nos anos seguintes daria lugar à física e química, onde minha
paixão aumentou ainda mais, principalmente pela física.
Um pouco mais tarde, no 1º ano do 2º
grau, correspondente ao atual 1º ano do ensino médio, durante uma aula de
física, onde estudávamos os polos magnéticos da Terra, o professor explicou um
fenômeno que somente pode ser observado nos polos: a Aurora Boreal, no polo
norte e a Aurora Austral, no polo sul.
Naquele momento, ouvindo atentamente
as explicações do professor, que falava do fenômeno como se já o estivesse
assistido, eu fiquei maravilhada pela Aurora. Lembro como se fosse hoje, o
professor falando de seu grande sonho de ver tal fenômeno.
Desde então, comecei a pesquisar o
assunto. Naquela época, não existia internet e consultava por diversas vezes a
Delta-Larousse, enciclopédia que tínhamos em casa. Na biblioteca do colégio,
também cheguei a pesquisar sobre a Aurora Boreal. Depois eu acabei deixando o
assunto de lado, até entrar na faculdade.
Com certa habilidade em matemática e
física, entrei para a faculdade de Engenharia e em 1999 me formei em Engenharia
Eletrônica. Durante a faculdade, muito estudei sobre campos magnéticos e
novamente aflorou meu interesse pela Aurora Boreal.
Desde cedo, eu também tinha uma outra
vontade enorme: a de conhecer todos os cantos do planeta. E em 1998, comecei a
realizar esse sonho, o que segue até hoje. Um dos roteiros ao longo desses anos
seria o de visitar países onde fosse possível ver a Aurora Boreal, já que para
ver a Aurora Austral a viagem é bem mais complexa, pois a observamos da
Antártida. É verdade que da Austrália também a avistamos, mas é mais raro.
Aurora boreal vista da órbita da Terra - por NASA
O Fenômeno
De uma maneira muito simplista, a
Aurora Boreal ou Austral são luzes coloridas que, literalmente, dançam no céu
proporcionando um espetáculo único da natureza. É um fenômeno que somente pode
ser observado à noite, com céu limpo e em localidades próximas aos polos da
Terra.
Não podemos falar em Aurora Boreal
sem antes entendermos o campo magnético da Terra e o vento solar.
Campo Magnético da Terra
A descoberta de que a Terra possui um
campo magnético, comportando-se como um grande imã, ocorreu em 1600, com
trabalhos do físico e médico inglês William Gilbert.
Ainda não se sabe ao certo a origem
desse campo magnético e suas consequências, entretanto sua importância é
incontestável.
No núcleo da Terra,
acredita-se haver ferro e níquel em estado de fusão, a cerca de 3 mil km de
profundidade. Esse fluido está em constante movimento, o que gera correntes
elétricas e, por consequência, um campo magnético. A atual teoria que explica a
formação de campos magnéticos em corpos celestes é conhecida como Teoria do Dínamo,
criada pelo físico alemão Walter Maurice Elsasser.
A teoria do dínamo descreve o
processo pelo qual um fluído condutor em rotação e convecção mantém um campo
magnético. A convecção necessária para essa teoria se dá na troca de calor
entre o núcleo da Terra e o ambiente externo, onde vivemos.
Linhas de Força
Se colocarmos um ímã debaixo de uma
folha de papel e sobre ele deixarmos cair limalha de ferro, aparecerá um
desenho formado por muitas linhas (figura abaixo). Essas linhas são as linhas
de força do campo magnético e seu conjunto define o campo magnético do ímã. Quanto
mais próximas estiverem umas das outras as linhas de campo, maior será a
intensidade do campo. Linhas de campo afastadas representam campos magnéticos
mais fracos.
Teoricamente, um campo magnético
estende-se infinitamente, ficando mais fraco com o aumento da distância da sua
fonte. O campo magnético da Terra estende-se por várias dezenas de milhares de
quilômetros, constituindo a chamada magnetosfera da Terra.
Vento Solar
O vento solar é a emissão contínua de
partículas carregadas provenientes da coroa solar. Essas partículas podem ser
elétrons e prótons, além de sub-partículas como os neutrinos.
Próximo da Terra, a velocidade das
partículas pode variar entre 400 e 800 km/s, com densidades próximas de 10
partículas por centímetro cúbico.
Quando uma onda de choque do vento
solar interage com o campo magnético da Terra, acontece uma perturbação
temporária da magnetosfera da Terra, chamada Tempestade Solar.
O aumento da pressão do vento solar,
inicialmente comprime a magnetosfera e transfere um aumento de energia na
magnetosfera. Essa interação causa um aumento na circulação de plasma através
da magnetosfera (impulsionado pelo aumento de campos elétricos no interior da
magnetosfera) e um aumento da corrente elétrica na ionosfera e magnetosfera.
Tempestade Solar ou Tempestade Geomagnética
Durante as tempestades solares, as
partículas eletricamente carregadas, que são expelidas pelo Sol, chegam à Terra
e chocam-se com os átomos de oxigênio e nitrogênio da atmosfera produzindo uma
radiação no comprimento da onda da luz visível. Essa radiação é atraída pelo
campo magnético do planeta para as regiões mais frágeis que são os polos.
Então, luzes coloridas surgem no céu causando um belo espetáculo chamado
Aurora.
As
figuras abaixo mostram imagens da Aurora Boreal e Austral captadas por
satélites na órbita da Terra.
As cores
As cores da aurora são determinados pela composição dos gases na atmosfera da Terra, a altitude em que ocorre a aurora, a densidade da atmosfera, e o nível de energia envolvido.
Verde, a cor mais comum vista do solo, é produzida quando partículas carregadas colidem com o oxigênio em altitudes mais baixas (cerca de 100-300 km). Ocasionalmente, o bordo inferior de uma aurora terá uma franja rosa ou vermelha, a qual é produzida por moléculas de nitrogênio (cerca de 100 km).
Na atmosfera superior (300-400 km), colisões com oxigênio produzem vermelho ao invés de verde. Uma vez que a atmosfera é menos densa em altitudes mais elevadas, é preciso mais energia e mais tempo para produzir a luz vermelha (até dois minutos), enquanto que a luz verde pode ser feita rapidamente em altitudes mais baixas (cerca de um segundo).
Hidrogênio e hélio também podem produzir azul e roxo, mas as cores tendem a ser difíceis para os nossos olhos verem no céu escuro.
Bibliografia
CPRM – Serviço Geológico do Brasil – www.cprm.gov.br
HALLIDAY, Resnick – Fundamentos de
Física.
Sites da internet:
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Excelente blog. Deveria ser mais divulgado.
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