O céu — astronomia

Auroras: o espetáculo de luz do Sol na nossa atmosfera

Uma aurora é a luz produzida quando partículas carregadas vindas do Sol, guiadas pelo campo magnético da Terra, colidem com gases da alta atmosfera. Ela costuma aparecer perto das regiões polares, mas tempestades geomagnéticas fortes podem levá-la a latitudes bem mais baixas.

As auroras estão entre as paisagens mais impressionantes da natureza e um lembrete claro de que o nosso planeta está conectado ao Sol. As cortinas verdes, vermelhas e violeta, em constante movimento, não vêm do espaço profundo. São gases brilhando na nossa própria atmosfera.

O vento solar e o campo magnético da Terra

O Sol libera continuamente um fluxo de partículas carregadas, principalmente elétrons e prótons, conhecido como vento solar. Sua velocidade costuma ser de centenas de quilômetros por segundo e varia com a atividade solar.

A Terra é protegida por um campo magnético que cria, ao redor do planeta, uma região protetora chamada magnetosfera. Ela desvia a maior parte do vento solar. Mas, quando o campo magnético carregado pelo vento se conecta ao campo da própria Terra, energia e partículas podem entrar na magnetosfera. As partículas então seguem as linhas do campo magnético em direção às regiões ao redor dos polos magnéticos.

Lá, elas mergulham na alta atmosfera e colidem com átomos e moléculas de oxigênio e nitrogênio. Cada colisão excita o átomo, que depois libera essa energia na forma de luz. Essa luz é a aurora. Ela é vista com mais frequência em zonas em forma de anel ao redor dos polos magnéticos, chamadas ovais aurorais.

No norte, o fenômeno é chamado de aurora boreal; no sul, aurora austral. É o mesmo processo em extremos opostos do planeta. Auroras semelhantes já foram observadas em outros planetas com campo magnético, como Júpiter e Saturno.

As cores de uma aurora

A cor depende de qual gás é atingido e em que altitude.

• Verde – a cor mais comum. Vem do oxigênio atômico a cerca de 100–150 quilômetros de altura, e nossos olhos são especialmente sensíveis a ela.
• Vermelho – também vem do oxigênio atômico, mas em altitudes maiores, acima de cerca de 200 quilômetros. Essa luz é mais fraca e difícil de ver a olho nu, mas, durante tempestades fortes, é a que as pessoas em latitudes mais baixas costumam notar.
• Azul e violeta – vêm principalmente do nitrogênio molecular, muitas vezes vistos nas bordas inferiores das cortinas.

As formas também variam: arcos tranquilos, fitas, raios e, às vezes, uma coroa cintilante quando o espetáculo se espalha bem acima da cabeça. As câmeras costumam mostrar mais cores do que o olho, porque captam luz em exposições mais longas. Por isso as fotos muitas vezes parecem mais brilhantes e vivas do que a experiência real.

Tempestades geomagnéticas

As auroras mais brilhantes e de maior alcance acontecem durante tempestades geomagnéticas, perturbações temporárias da magnetosfera da Terra. Há dois principais causadores:

1. Ejeções de massa coronal (CMEs) – enormes nuvens de plasma e campo magnético lançadas pelo Sol.
2. Fluxos de vento solar de alta velocidade vindos de regiões da coroa solar chamadas buracos coronais.

O tamanho não é a única coisa que importa. A orientação do campo magnético da nuvem também é importante: quando ele aponta para o sul, oposto ao campo da Terra na frente da magnetosfera, a conexão é mais eficiente e a tempestade pode ser mais forte.

A atividade solar segue um ciclo de cerca de 11 anos. Tempestades fortes são mais frequentes perto do máximo solar, embora boas auroras também possam ocorrer em outros períodos.

A intensidade das tempestades é descrita pelo índice Kp (uma escala de 0 a 9) e pela escala G1–G5, de cinco níveis, da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA). Em tempestades fracas, as auroras ficam perto das regiões polares. Nas mais fortes, a oval se expande e as luzes podem ser vistas bem mais perto do equador. A poderosa tempestade de maio de 2024 é um bom exemplo: auroras foram fotografadas em latitudes incomumente baixas, inclusive no sul da Europa. Nessas latitudes, normalmente se vê apenas um brilho avermelhado fraco, baixo, no horizonte em direção ao polo.

Como acompanhar as previsões de aurora

Não é possível prever as auroras com precisão de hora, mas várias ferramentas ajudam:

• O Centro de Previsão do Clima Espacial (SWPC) da NOAA publica alertas, observações e previsões da atividade geomagnética, incluindo o índice Kp.
• Missões solares como a SOHO (uma missão conjunta da ESA e da NASA) e o Observatório de Dinâmica Solar (SDO) da NASA observam o Sol e revelam as ejeções de massa. Naves posicionadas entre a Terra e o Sol, a cerca de 1,5 milhão de quilômetros, medem o vento solar pouco antes de ele chegar, dando um aviso de apenas dezenas de minutos.
• Uma CME costuma levar de cerca de um a vários dias para chegar à Terra, então a tempestade muitas vezes é antecipada, mas sua intensidade continua incerta até o último momento.

Dicas práticas para observar, onde quer que você more:

1. Procure um lugar escuro, longe das luzes da cidade. Veja também como observar o céu.
2. Fique de frente para o horizonte em direção ao polo e dê aos olhos 15–20 minutos para se adaptarem ao escuro.
3. Consulte a previsão de nuvens. Mesmo uma tempestade forte fica invisível atrás de nuvens espessas.
4. Use o celular no modo noturno ou uma câmera em tripé com exposição longa. Auroras vermelhas fracas muitas vezes aparecem melhor nas fotos do que a olho nu.
5. Tenha paciência. O espetáculo vem em ondas e pode durar minutos ou horas.

Uma aurora é um lembrete de que a Terra faz parte de um sistema maior. Seu campo magnético, sua atmosfera e a energia do Sol criam juntos um espetáculo de luz que as pessoas observam há milhares de anos.

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