Aurora Boreal é puro eletromagnetismo!!
- Jean De Paola
- 21 de jan.
- 3 min de leitura
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Nas últimas semanas, um fenômeno noturno belíssimo está acontecendo no hemisfério norte do planeta: a aurora boreal. Ela pode ser observada com mais facilidade nessa região porque lá é inverno, e as noites são mais longas e mais escuras.
Devido a um período de intensas explosões solares, a quantidade de partículas arremessadas pelo Sol tem sido muito grande. Essas partículas interagem com um campo de força eletromagnético que nos protege. O fenômeno envolvido é a deflexão de partículas eletricamente carregadas pelo campo magnético da Terra. É a própria definição de eletromagnetismo.
No século XIX, um escocês chamado James Clerk Maxwell mostrou algo revolucionário: a eletricidade e o magnetismo não são fenômenos separados. Eles fazem parte de um mesmo conjunto de leis — conhecido, para o desespero dos estudantes de engenharia, como as Leis de Maxwell do eletromagnetismo. Na época, Maxwell unificou matematicamente as equações dessas duas áreas do conhecimento. Hoje, essa teoria explica desde o funcionamento de um celular até as auroras no céu.
E é exatamente isso que estamos vendo nas últimas semanas no hemisfério norte. A tempestade solar tem sido tão intensa que a área onde se pode avistar a aurora está cobrindo praticamente todo o Canadá, chegando a cidades do norte dos Estados Unidos, como Detroit.
O Sol é uma bola de plasma, um estado da matéria tão quente que os átomos não conseguem permanecer inteiros, com suas eletrosferas organizadas e bem comportadas ao redor do núcleo como aprendemos na escola. Seus elétrons se desprendem, e o que existe ali são íons — partículas carregadas eletricamente — mergulhadas em campos elétricos e magnéticos intensos.
Por isso, o que sai do Sol não são átomos, como hidrogênio ou oxigênio neutros. O que sai do Sol são íons e elétrons livres. A maior parte desse material forma o vento solar, um fluxo contínuo de partículas que se espalha pelo Sistema Solar. Em momentos de maior atividade solar — como erupções e ejeções de massa coronal, como ocorre agora — esse fluxo se intensifica bastante.
As principais partículas que saem do Sol são:
Prótons (H⁺) São núcleos de hidrogênio que perderam seu elétron. Representam cerca de 90 a 95% do vento solar e constituem a maior parte das partículas emitidas.
Elétrons (e⁻) São responsáveis pelas correntes elétricas no plasma solar.
Partículas alfa (He²⁺) Núcleos de hélio formados por dois prótons e dois nêutrons. Apesar de menos numerosas, carregam grande quantidade de energia.
Íons mais pesados, em pequenas quantidades Como oxigênio ionizado (O⁶⁺), carbono ionizado (C⁵⁺) e até ferro altamente ionizado (Fe¹²⁺, Fe¹⁶⁺). Esses íons funcionam como uma espécie de “assinatura” da temperatura do Sol no momento em que foram lançados.
Tudo isso junto forma um fluxo de partículas carregadas em movimento. E, segundo a teoria do eletromagnetismo de Maxwell, partículas carregadas em movimento interagem diretamente com campos magnéticos.
A Terra, por sua vez, possui um campo magnético. Ele é gerado pelo movimento do ferro líquido no núcleo e cria uma grande região protetora chamada magnetosfera. Esse campo funciona como um escudo invisível, desviando a maior parte do vento solar e protegendo a atmosfera.
Sem esse campo magnético, a Terra provavelmente teria perdido grande parte de sua atmosfera, assim como aconteceu com Marte.
Mas nos polos acontece algo especial.
As linhas do campo magnético terrestre entram e saem do planeta justamente nas regiões polares. Isso cria verdadeiros canais naturais, por onde parte das partículas solares consegue penetrar na alta atmosfera.
Quando elétrons energizados — guiados pelo campo magnético da Terra — colidem com os gases da atmosfera, principalmente oxigênio e nitrogênio, eles transferem energia para esses átomos. Ao retornarem ao seu estado normal, esses átomos liberam essa energia na forma de luz visível.
É isso que chamamos de aurora boreal, no hemisfério norte.
As cores surgem da física:
verde e vermelho: oxigênio
azul e violeta: nitrogênio
Apenas o eletromagnetismo em funcionamento.
Nas últimas semanas, o aumento da atividade solar lançou quantidades maiores de partículas carregadas em direção à Terra. Com isso, o campo magnético foi mais intensamente perturbado, fazendo com que as auroras fossem vistas em latitudes muito mais baixas do que o normal.
O que parece um espetáculo distante no céu é, na verdade, a confirmação direta das equações descritas por Maxwell há mais de 150 anos.
Quando observamos uma aurora boreal, estamos literalmente vendo prótons, elétrons, campos magnéticos e ondas eletromagnéticas desenhando luz no céu.
É a física dançando bem diante dos nossos olhos.
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