O que é a Aurora Boreal?

Answer 1

A aurora polar é um fenômeno óptico composto de um brilho observado nos céus noturnos próximos a zonas polares, em decorrência do impacto de partículas de vento solar no campo magnético terrestre. Em latitudes do hemisfério norte é conhecida como aurora boreal, nome batizado por Galileu Galilei, uma referência à deusa romana do amanhecer Aurora e ao Titã representante dos ventos Bóreas. Ocorre normalmente nas épocas de setembro a outubro e de março a abril. Em latitudes do hemisfério sul é conhecida como aurora austral, nome batizado por James Cook, uma referência direta ao fato de estar ao Sul.

O fenômeno não é exclusivo somente à Terra, sendo também observável em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Saturno, Marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenômeno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nucleares ou em laboratório.


Mecanismo
A aurora aparece tipicamente tanto como um brilho difuso quanto como uma cortina estendida em sentido horizontal. Algumas vezes são formados arcos, sendo que podem mudar de forma constantemente. Cada cortina consiste de vários raios paralelos, cada um alinhado com a direção das linhas do campo magnético, sugerindo que o fenômeno no nosso planeta está alinhado com o campo magnético terrestre. Da mesma forma a junção de diversos fatores pode levar à formação de linhas aurorais de tonalidades de cor específicas.

Aurora polar terrestre
A aurora polar terrestre é causada por elétrons de energia de 1 à 15 keV, além de prótons e partículas alfa, sendo que a luz é produzida quando eles colidem com átomos da atmosfera do planeta, predominantemente oxigênio e nitrogênio, tipicamente em altitudes entre 80 e 150 quilômetros. Cada colisão emite parte da energia da partícula para o átomo que é atingido, um processo de ionização, dissociação e excitação de partículas. Quando ocorre ionização, elétrons são despejados do átomo, que carregam energia e criam um efeito dominó de ionização em outros átomos. A excitação resulta em emissão, levando o átomo a estados instáveis, com os átomos emitindo luz em freqüências específicas enquanto se estabilizam. Enquanto a estabilização do oxigênio leva até um segundo para acontecer, a estabilização do nitrogênio e sua emissão de luz é instantânea. Tal processo, que é essencial para a formação da ionosfera terrestre, é comparável ao de uma tela de televisão, no qual elétrons atingem uma superfície de fósforo, alterando o nível de energia das moléculas de fósforo e resultando na emissão de luz.

De modo geral, o efeito luminoso é dominado pela emissão de átomos de oxigênio em altas camadas atmosféricas (em torno de 200 quilômetros de altitude), o que produz a tonalidade verde. Quando a tempestade é forte, camadas mais baixas da atmosfera são atingidas pelo vento solar (em torno de 100 quilômetros de altitude), produzindo a tonalidade vermelho escuro pela emissão de átomos de nitrogênio (predominante) e oxigênio. Átomos de oxigênio emitem tonalidades de cores bastante variadas, mas as predominantes são o vermelho e o verde.

O fenômeno também pode ser observado com uma iluminação ultra-violeta, violeta ou azul, originada de átomos de nitrogênio, sendo que a primeira citada é um bom meio para observá-lo do espaço (mas não em terra firme, pois a atmosfera absorve os raios UV). O satélite da NASA Polar já observou o efeito em raios X, sendo que a imagem mostra precipitações de elétrons de alta energia.

A interação entre moléculas de oxigênio e nitrogênio, ambas gerando tonalidades na faixa do verde, cria o efeito da "linha verde auroral", como evidenciado pelas imagens da Estação Espacial Internacional mostradas abaixo. Da mesma forma a interação entre tais átomos pode produzir o efeito da "linha vermelha auroral", ainda que mais raro e presente em altitudes mais altas.


Magnetosfera esquemática da TerraNosso planeta é constantemente atingido por ventos solares, um fluxo rarefeito de plasma quente (gás de elétrons livres e cátions) emitidos pelo Sol em todas as direções, um resultado de milhões de graus de calor da camada mais externa da estrela, a coroa solar. Durante tempestades magnéticas os fluxos podem ser bem mais fortes, assim como o campo magnético interplanetário entre os dois corpos celestes, causando distúrbios pela ionosfera em resposta às tempestades. Tais distúrbios afetam a qualidade da comunicação por rádio ou de sistemas de navegação, além de causar danos para astronautas em tal região, células solares de satélites artificiais, no movimento de bússolas e na ação de radares. A resposta da ionosfera é complexa e de difícil modelagem, dificultando a predição para tais eventos.

A magnetosfera terrestre é uma região do espaço dominada por seu campo magnético. Ela forma um obstáculo no caminho do vento solar, causando sua dispersão por sua volta. Sua largura é de aproximadamente 190 000 km, e durante as noites uma longa cauda magnética é estendida para distâncias ainda maiores.

As auroras geralmente são confinadas em regiões de formato oval, próximas aos pólos magnéticos. Quando a atividade do efeito está calma, a região possui um tamanho médio de 3 mil quilômetros, podendo aumentar para 4 ou 5 mil quilômetros quando os ventos solares são mais intensos.

A fonte de energia da aurora é obtida pelos ventos solares fluindo pela Terra. Tanto a magnetosfera quanto os ventos solares podem conduzir eletricidade. É conhecido que se dois condutores elétricos ligados por um circuito elétrico são imersos em um campo magnético e um deles move-se relativamente ao outro, uma corrente elétrica será gerada no circuito. Geradores elétricos ou dínamos fazem uso de tal processo, mas condutores também podem ser constituídos de plasmas ou ainda outros fluidos. Seguindo a mesma idéia, o vento solar e a magnetosfera são fluidos condutores de eletricidade com movimento relativo, e são capazes de gerar corrente elétrica, que originam tal efeito luminoso.

Como os pólos magnético e geográfico do nosso planeta não estão alinhados, da mesma forma as regiões aurorais não estão alinhadas com o pólo geográfico. Os melhores pontos (chamados pontos de auge) para a observação de auroras encontram-se no Canadá para auroras boreais e na ilha da Tasmânia ou sul da Nova Zelândia para auroras austrais.

Aurora artifical
As auroras também podem ser formadas através de explosões nucleares em altas camadas da atmosfera (em torno de 400 km). Tal fenômeno foi demonstrado pela aurora artificial criada pelo teste nuclear estadunidense Starfish Prime em 9 de julho de 1962. Nessa ocasião o céu da região do Oceano Pacífico foi iluminado pela aurora por mais de sete minutos. Tal efeito foi previsto pelo cientista Nicholas Christofilos, que havia trabalhado em outros projetos sobre explosões nucleares. De acordo com o veterano estadunidense Cecil R. Coale, alguns hotéis no Havaí ofereceram festas da bomba de arco-íris em seus telhados para acompanhar o Starfish Prime, contradizendo relatórios oficiais que indicavam que a aurora artificial era inesperada. O fenômeno também foi registrado em filme nas Ilhas Samoa, em torno de 3 200 km distante da ilha Johnston, local da explosão.

As simulações do efeito em laboratório começaram a ser feitas no final de século XIX pelo cientista norueguês Kristian Birkeland, que provou, utilizando uma câmara de vácuo e uma esfera, que os elétrons eram guiados em tal efeito para as regiões polares da esfera. Recentemente, pesquisadores conseguiram criar um efeito auroral modesto visível da terra ao emitir raios de rádio no céu noturno, tomando uma coloração verde. Da mesma forma que o fenômeno natural, as partículas atingiam a ionosfera, excitando os elétrons no plasma. Com a colisão dos elétrons com a atmosfera terrestre as luzes eram emitidas. Tal experimento também aumentou o conhecimento dos efeitos da ionosfera nas comunicações por rádio. [1]

Aurora em outros planetas

Aurora em Júpiter. O ponto luminoso no extremo esquerdo é o final do campo magnético de Io, enquanto os pontos abaixo estão relacionados a Ganímedes e EuropaTanto Júpiter quanto Saturno também possuem campos magnéticos muito mais fortes que os terráqueos (Urano, Netuno e Mercúrio também são magnéticos) e ambos possuem grandes cintos de radiação. O efeito da aurora polar vem sendo observado em ambos, mais claramente com o telescópio Hubble.

Tais auroras parecem ser originadas do vento solar. Por outro lado, as luas de Júpiter, em especial Io, também são fontes poderosas de auroras. Elas são formada a partir de correntes elétricas pelo campo magnético, geradas pelo mecanismo de dínamo relativo ao movimento entre a rotação do planeta e a translação de sua lua. Particularmente, Io possui vulcões ativos e ionosfera, e suas correntes geram emissão de rádio, que vêm sendo estudadas desde 1955.

Como as terrestres, as auroras de Saturno criam regiões ovais totais ou parciais em torno do pólo magnético. Por outro lado, as auroras daquele planeta costumam durar por dias, diferente das terrestres que duram por alguns minutos somente. Evidências [2] mostram que a emissão de luz nas auroras de Saturno contam com a participação da emissão de átomos de hidrogênio.

Uma aurora foi recentemente detectada em Marte pela sonda espacial Mars Express durante suas observações do planeta em 2004, com resultados publicados no ano seguinte. Marte possui um campo magnético mais fraco que o terrestre, e até então pensava-se que a falta de um campo magnético forte tornaria tal efeito impossível. [3] Foi percebido que o sistema de auroras de Marte é bastante parecido com o da Terra, sendo comparável às nossas tempestades de baixa e média intensidade. Como o planeta está sempre direcionado para ao nosso planeta com seu lado diurno, a observação de auroras é somente possível através de espaçonaves investigando o lado noturno do planeta vermelho e nunca a partir da Terra.

Vênus, que não possui um campo magnético, apresenta também o fenômeno, no qual as partículas da atmosfera são diretamente ionizadas pelos ventos solares, fenômeno também presente na Terra.

Histórico de pesquisas
As auroras boreais vêm sendo estudadas cientificamente desde o século XVII. Em 1621, o astrônomo francês Pierre Gassendi descreveu o fenômeno observado no sul da França. No mesmo ano, o astrônomo italiano Galileu Galilei começou a investigar o fenômeno como parte de um estudo sobre o movimentos dos astros celestes. Como seu raio de estudo limitava-se à Europa, o fato de verificar o fenômeno no norte do continente levou-o a batizá-lo aurora boreal. No século XVIII o navegador inglês James Cook presenciou no Oceano Índico o mesmo fenômeno de Galileu, batizando-o aurora austral. A partir de então ficou claro que o efeito não era exclusivo do hemisfério norte terrestre, criando-se a denominação aurora polar. Na mesma época, o astrônomo britânico Edmond Halley suspeitou que o campo magnético terrestre estivesse relacionado com a formação de auroras boreais. Em 1741, Hiorter e Anders Celsius foram os primeiros a noticiar evidências do controle magnético quando existiam observações de auroras.

O experimento de Kristian Birkeland com câmaras de vácuoHenry Cavendish, em 1768, calculou a altitude no qual o fenômeno ocorre, mas somente em 1896 uma aurora foi reproduzida em laboratório por Kristian Birkeland. O cientista, cujos experimentos em câmara de vácuo com raios de elétrons e esferas magnéticas mostravam que tais elétrons era guiados para as regiões polares, propôs por volta de 1900 que os elétrons da aurora são originados de raios solares. Esse modelo possui problema devido à falta de evidências no espaço, tornando-se obsoleto em pesquisas atuais. Birkeland [4] também deduziu em 1908 que as correntes de magnetismo fluíam na direção leste-oeste.

Mais evidências na conexão com com o campo magnético são os registros estatísticos das auroras polares. Elias Loomis (1860) e posteriormente mais detalhadamente Hermann Fritz (1881)[5] estabeleceram que a aurora aparece principalmente em uma região em forma de anel com raio de aproximadamente 2500 quilômetros em volta do pólo magnético terrestre. Loomis também foi responsável por descobrir a relação da aurora com a atividade solar, ao observar que entre 20 e 40 horas mais tarde de uma erupção solar, noticiava-se o aparecimento de auroras boreais no Canadá.

Aurora polar produzida em laboratórioOs trabalhos de Carl Stormer no campo do movimento de partículas eletrificadas em um campo magnético facilitaram a compreensão do mecanismo de formação das luzes do norte. A partir da década de 1950 descobriu-se a emissão de matéria pelo Sol, a qual foi chamada vento solar, efeito que também explica o fato das caudas de cometas estarem sempre opostas ao Sol. Tal teoria foi formulada pelo físico estadunidense Newman Parker em 1957, tendo sido comprovada no ano seguinte pelo satélite Explorer I. A partir de então, a exploração espacial permitiu não somente um aumento do conhecimento sobre as auroras terrestres, mas também a observação do fenômeno em outros planetas como Júpiter e Saturno.

James Van Allen provou por volta de 1962 ser falsa a teoria que a aurora era o excesso do cinturão de radiação. Ele mostrou que a alta taxa de dissipação da energia da aurora iria rapidamente secar todo o cinturão de radiação. Logo após tornou-se claro que a maioria da energia era composta de cátions, enquanto que as partículas da aurora são quase sempre elétrons com relativa baixa energia.

Em 1972 foi descoberto que a aurora e suas correntes de magnetismo associadas também produzem uma forte emissão de rádio em torno de 150 kHz, efeito observável do espaço somente.

O fenômeno na cultura popular

Sons da aurora
Através da história as pessoas vêm escrevendo e falando sobre sons associados às imagens da aurora. O explorador dinamarquês Knud Rasmussen mencionou tal efeito em 1932 enquanto descrevia tradições folclóricas dos esquimós da Groelândia. Os mesmos sons no mesmo contexto são mencionados pelo antropólogo canadense Ernest Hawkes em 1916. Públio Cornélio Tácito, um historiador da Roma antiga, escreveu em sua obra Germania que os habitantes da Germânia aclamavam escutá-los da mesma maneira [6].

Atualmente várias pessoas continuam reportando tais sons, ainda que suas gravações nunca tenham sido publicadas, e que existam problemas científicos com a idéia de sons originados de auroras serem ouvidos. A energia das auroras e outros fatores tornam improváveis que sons atinjam o solo, e a coincidência dos sons com as mudanças visíveis da aurora conflitam com o tempo de propagação necessário para que o som possa ser ouvido. Algumas pessoas especulam que fenômenos eletrostáticos induzidos por auroras possam explicar os sons.

Aurora no folclore

As Valquírias são virgens da guerra, montadas em cavalos e armadas com elmos e lanças. /.../ Quando elas cavalgam adiante em sua mensagem, suas armaduras derramam uma luz estranha que bruxuleia, que acende por cima dos céus do norte, fazendo o que os homens chamam "aurora borealis", ou "Luzes do Norte".[7]

Apesar de uma descrição marcante, não há citações na literatura escandinava que apóiem tal afirmação. Embora a atividade auroral seja comum na região na qual situam-se a Escandinávia e a Islândia, é possível que o pólo norte magnético estivesse consideravelmente mais longe dessa região nos séculos anteriores à documentação da mitologia, assim explicando a falta de referências. [8]

A primeira citação na mitologia nórdica de norðurljós é encontrada na crônica Konungs Skuggsjá (1250). Seu autor havia ouvido falar sobre o fenômeno de compatriotas retornando da Groelândia, e fornece três explicações: que o oceano estava rodeado de fogos vastos, que os raios solares podiam atingir o "lado noturno" do mundo ou que as geleiras podiam armazenar energia de forma a tornarem-se eventualmente fluorescentes.

Aurora boreal vista da Estação Espacial InternacionalUm antigo nome escandinavo para as Luzes do Norte é traduzido como relâmpago de arenque. Acreditava-se que as luzes fossem reflexos lançados por grandes enxames de arenque para o céu. Outra fonte escandináva refere-se a fogos que rodeiam os extremos norte e sul do mundo. Isso coloca em evidência que os nórdicos chegaram a se aventurar até a Antártica, ainda que somente uma citação seja insuficiente para formar uma conclusão sólida.

O nome finlandês para a aurora é revontulet, que significa fogos de raposa. De acordo com a lenda, as raposas feitas de fogo viviam na Lapónia, e revontulet eram as faíscas que elas arremessavam para a atmosfera com seus rabos.

O povo Sami acreditava que deveria se ter cuidado e silêncio ao observar as estrelas do norte (chamadas guovssahasat em sua língua), senão elas poderiam descer e matar o observador. Já os algonquinos acreditavam que as luzes eram seus ancestrais dançando ao redor de um fogo cerimonial. No folclore inuit, a aurora boreal era composta por espíritos de mortos jogando futebol com uma caveira de morsa pelo céu. Eles também utilizavam a aurora para chamar seus filhos para casa antes da escuridão, clamando que se a pessoa fizesse sons em sua presença ela baixaria e a queimaria.

No folclore letão, especialmente se a cor vermelha era observada, acreditava-se que se tratasse de almas de guerreiros mortos, um agouro de desastre, como guerra ou fome. No folclore chinês acredita-se que as auroras trazem nascimentos em um período próximo.

É creditada como uma referência às auroras uma citação bíblica do livro de Ezequiel [9], a qual descreve ventos e nuvens vindos do norte, relacionando também com fogo.

Answer 2

As auroras (boreais no norte e austrais no sul) são fenômenos luminosos causados pela penetração partículas sub-atômicas (prótons e elétrons) nas altas camadas da atmosfera. Estas partículas se originam de explosões no Sol. Como são partículas eletricamente carregadas elas interagem com o campo magnético da Terra e são canalizadas para o entorno dos polos magnéticos (tanto o norte como o sul). Ao penetrarem na alta atmosfera elas excitam os átomos dos gases atmosféricos pois estão a altíssimas velocidades. Estes gases ficam luminescentes e vemos o fenômeno.

Veja algumas fotos:

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap040730.html
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap050916.html
http://www.exploratorium.edu/learning_studio/auroras/
http://www.windows.ucar.edu/spaceweather/sun_earth8.html
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap980222.html (austrais vista do espaço)

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Answer 3

As Auroras Boreais são fenômenos luminosos que ocorrem nas zonas polares. Originam-se quando as partículas electricamente carregadas, transportadas pelo vento solar, se chocam a grande velocidade com os átomos e moléculas da atmosfera terrestre. Os choques provocam a excitação dos átomos e das moléculas que emitem um fotão luminoso, quando se descarregam

Answer 4

Do Google:
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Answer 5

As auroras são luzes coloridas que surgem nos

céus de regiões relativamente próximas do pólo Norte. Normalmente, as auroras boreais são esverdeadas pois os átomos de oxigénio das altas camadas atmosféricas emitem luz verde, ao serem excitados pelos elétrodos de alta velocidade do vento solar. Quando a tempestade é forte para valer, camadas mais baixas da atmosfera são atingidas pelo vento solar e a aurora

A que ocorre no pólo Norte recebe por nome de aurora boreal, e é vermelha

Answer 6

A aurora é um fenômeno óptico composto de um brilho observado nos céus noturnos , em decorrência do impacto de partículas de vento solar no campo magnético terrestre. Em latitudes do hemisfério norte é conhecida como aurora boreal, nome batizado por Galileu Galilei, uma referência à deusa romana do amanhecer Aurora e ao Titã representante dos ventos Bóreas. Ocorre normalmente nas épocas de setembro a outubro e de março a abril.

Answer 7

Efeitos da atividade solar, belo e espectacular, são as auroras boreais, luzes coloridas que surgem nos céus de regiões relativamente próximas do pólo Norte. Normalmente, as auroras boreais são esverdeadas pois os átomos de oxigénio das altas camadas atmosféricas emitem luz verde, ao serem excitados pelos eléctrodos de alta velocidade do vento solar. Quando a tempestade é forte para valer, camadas mais baixas da atmosfera são atingidas pelo vento solar e a aurora boreal pode vermelha, cor da luz emitida por átonos excitados de nitrogénio, outro constituinte de nossa atmosfera. Além disso, nesse caso as auroras boreais podem ser vistas mesmo a latitudes bem menores, mais próximas do equador. O Fênomeno das Auroras é visível na Terra e em todos os planetas gasosos do Sistema Solar. Na Terra elas ocorrem ao longo de todas as chamadas "zonas aurorais", regiões em forma de anel que circundam os pólos geomagnéticos Norte e Sul. Estas zonas aurorais, onde os observadores terrestres podem ver a aurora em sua actividade máxima, estão localizadas em latitudes de 67º Norte e Sul, e tem, aproximadamente, 6 graus de largura. Quanto mais ao Norte ou ao Sul estivermos maior é a chance de ver uma aurora. O Norte da Europa, em particular, Norte da Noruega e da Finlândia, são excelentes locais para observação de auroras. O Alasca também é outro bom lugar, em particular a cidade de Fairbanks.As auroras podem ser observadas nas camadas mais elevadas da atmosfera, nas proximidades dos pólos Norte e Sul da Terra. É um belo espectáculo de luz e cores na atmosfera à noite. A que ocorre no pólo Norte recebe por nome de aurora boreal, a do pólo Sul é conhecida como aurora austral. Elas formam no céu uma luminosidade difusa, que pode ser vista quando o sol está em baixo no horizonte. O Sol emite uma grande quantidade de partículas electricamente carregadas, prótons e elétrons, que caminham em todas as direcções. Esse fluxo de partículas recebe o nome de vento solar. Ao atingir as altas camadas da atmosfera da Terra, essas partículas electrizadas são capturadas e acelaradas pelo magnetismo terrestre, que é mais intenso nas regiões polares. Essa corrente eléctrica colide com átomos de oxigénio e nitrogénio - num processo semelhante à ionização de gases que faz acender o tubo de uma lâmpada florescente. Esses choques produzem radiação em diversos comprimentos de onda, gerando assim as cores características da aurora, em tonalidades fortes e cintilantes que se estendem por até 2000 quilómetros.Enquanto a luz emitida pelo nitrogénio tem um tom avermelhado, a do oxigénio produz um tom esverdeado ou também próximo do vermelho.As auroras polares podem surgir em forma de manchas, arcos luminosos, faixas ou véus. Umas têm movimentos suaves, outras pulsam. Sempre em alturas de cerca de 100 quilómetros de altitude. Quanto mais próximo o observador estiver dos pólos magnéticos, maior a chance de ver o fenómeno. O campo magnético da Terra nos protege das partículas presentes no vento solar, que viajam a 400 Km/s. Se não fosse esse campo, teríamos sérios problemas de saúde, pois seríamos atingidos por essas partículas.A região mais activa de uma aurora fica visível normalmente ao redor da meia-noite local. Elas são relativamente imprevisíveis; devido às perturbações magnéticas, as auroras podem ser vistas em qualquer momento quando o céu está escuro. Na média, as observações ocorrem ao redor de meia-noite.No hemisfério do norte, temos o Alasca, e muitos locais do Canadá oriental. Na Europa, temos a Islândia e norte da Escandinávia. No hemisfério sul, a aurora aparece em regiões despovoadas. Além do local, o tempo e a poluição também afectem as chances de se ver a aurora. Obviamente, você não pode ver aurora se o céu estiver nublado. Porém, até mesmo uma neblina leve pode impedir de se ver a aurora principalmente se existir uma área urbana por perto.

Answer 8

é a minha vizinha dona Aurora Boreal da Silva( é dos países altos)

Answer 9

Fenômeno acontece quando partículas carregadas emanadas pelo Sol no vento solar entram em contato com a atmosfera terrestre

Answer 10

É a neta bastarda da Princesa Isabel...

Answer 11

algumas teorias dizem que a aurora boreal é o reflexo de um sol interno da terra pois acredita-se que a terra é oca e habitável, procure por "black sun" ou "schwarze sonne" na internet que vai encontrar alguma ilustração.
esse reflexo aconteceria nos polos pois lá existem aberturas para o interior da terra.
Alguns relatos do almirante Byrd da força aerea norte americana subsidiam esse fato.