Estudo aponta que estruturas luminosas na atmosfera surgem do reflexo de partículas em ondas de plasma
As auroras boreais impressionam observadores no mundo todo pelas cortinas coloridas de luz que formam no céu noturno, resultando de partículas solares que colidem com gases na atmosfera superior.
Apesar de a física básica do fenômeno ser conhecida, pesquisadores enfrentavam dificuldades para explicar detalhes em pequena escala, como padrões específicos de brilho e movimento nas camadas mais altas.
Usando dados ópticos de alta resolução em Svalbard, na Noruega, cientistas descobriram que elétrons que rebatem em ondas de plasma explicam essas estruturas, conforme informação divulgada por xx.
Ondas de Alfvén e o campo elétrico
O estudo conduzido por N. Brindley e D. Whiter focou em ondas de Alfvén, que são perturbações de baixa frequência no plasma acima da ionosfera da Terra, influenciando o movimento de elétrons.
Satélites em órbita já haviam mapeado potenciais elétricos em formato de U acima dos arcos luminosos, mas a breve passagem dessas espaçonaves limitava a obtenção de dados detalhados sobre as flutuações rápidas.
Instrumento ASK na Noruega
Para superar essa limitação temporal, a equipe utilizou o instrumento terrestre ASK, instalado na cidade de Svalbard, capaz de registrar emissões de oxigênio e nitrogênio no espectro óptico.
O equipamento capturou dados espaciais e temporais durante um intervalo contínuo de 25 segundos, tempo suficiente para registrar comportamentos dinâmicos que satélites geralmente não conseguem mapear.
Modelagem matemática e reflexão de elétrons
Os pesquisadores aplicaram métodos de mapeamento e observaram discrepâncias entre os modelos de potencial elétrico, concluindo que o fenômeno ocorre devido a elétrons acelerados que ricocheteiam nessas ondas magnéticas.
A nova abordagem óptica de alta resolução abre caminhos para decifrar não apenas a aurora polar, mas também outros eventos complexos do clima espacial que afetam o campo magnético terrestre.
Perguntas Frequentes
O que causa as estruturas finas nas auroras boreais?
Pesquisadores descobriram que essas estruturas finas são formadas quando elétrons rebatem em ondas de plasma de baixa frequência, conhecidas como ondas de Alfvén, localizadas acima da ionosfera.
Como os cientistas estudaram o fenômeno na Noruega?
A equipe utilizou o instrumento óptico terrestre ASK em Svalbard, na Noruega, para capturar emissões de oxigênio e nitrogênio com alta resolução espacial e temporal ao longo de 25 segundos.
O que são as ondas de Alfvén nas auroras?
São ondas de plasma de baixa frequência que interagem com o campo magnético da Terra e aceleram partículas carregadas, modulando a estrutura visual das auroras boreais.