Forte atividade solar produz auroras invisíveis na Nova Zelândia

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"É maravilhoso ver o retorno desse tipo de aurora em latitudes menores", disse o pesquisador Steve Smith, referindo-se às periódicas ocorrências de emissões luminosas na atmosfera terrestre, algumas delas bastante raras e que têm intrigado os pesquisadores.

Além das auroras invisíveis, o que tem fascinado os cientistas espaciais é o atraso no surgimento desses efeitos.

Tipicamente, o ciclo da atividade solar é de 11 anos e durante esse período ocorrem flares e ejeções de massa coronal (CME) que atingem o campo magnético da Terra, disparando emissões luminosas na alta atmosfera, as chamadas auroras. Esses efeitos são praticamente inexistentes durante os períodos de mínimo solar (por exemplo, 1996-1997), mas muito amplificados nos períodos de máximo solar (por ex. 2001-2002).

Nova onda
O começo de uma nova ondas de atividades estava sendo aguardado desde 2009, quando finalizou o ciclo solar 23. Desde então o Sol permaneceu surpreendentemente calmo, mas as detecções de auroras invisíveis em latitudes inferiores mostra que finalmente o Sol começa a dar sinais de fortalecimento, mesmo que moderado.

As observações feitas pela equipe de Smith foram realizadas a partir de câmeras do tipo All-Sky (céu inteiro), instaladas no topo do observatório de Monte John, no lago Tekapo, na Nova Zelândia. Essas câmeras possuem lentes do tipo "olho de peixe" que enxergam todo o céu, de horizonte a horizonte e registram imagens através de sensores CCD de altíssima sensibilidade.

De acordo com o pesquisador, as emissões estudadas ocorreram entre 200 e 400 km de altitude, onde gases como nitrogênio e oxigênio são ionizados pelas partículas provenientes do Sol, que seguem ao longo das linhas do campo magnético da Terra.

Normalmente, as auroras ocorrem próximas aos polos terrestres e recebem o nome de boreal quando se formam ao norte e austral quando vistas ao sul. No caso das observações feitas por Smith, os fenômenos ocorreram em locais bem distantes dessas regiões, com intensidade luminosa muito abaixo do limite de detecção do olho humano, daí serem chamadas de auroras invisíveis.

A característica mais marcante dessas auroras é que não se parecem com as clássicas auroras em forma de cortina. Elas possuem um brilho muito mais difuso e avermelhado, produzido pela excitação dos átomos de oxigênio presentes nas altas camadas da atmosfera.

Auroras Estáveis Vermelhas
Além do efeito ótico, imagens do dia 4 de agosto registraram a presença de um arco que se estende de leste a oeste da Nova Zelândia, visto nos imagens também em tons avermelhados. Segundo Smith, esse arco é causado pela colisão entre os elétrons o os átomos de oxigênio no interior da ionosfera.

Esses arcos se chamam "Auroras Estáveis Vermelhas" ou SAR, e são tema de intensa discussão entre os físicos espaciais.

Segundo o astrônomo Michael Mendillo, da universidade de Boston, "esta imagem de um SAR na Nova Zelândia é talvez o caso mais inequívoco desse fenômeno no hemisfério Sul. O gráfico mostra como a energia do Cinturão de Van Allen aprisionada na magnetosfera se aquece no interior da ionosfera. A estreita dimensão do arco também mostra que a energia é confinada em uma pequena extensão de 100 km de largura, mas devido à baixa latitude seu comprimento pode exceder a circunferência do globo", disse o professor.

"Acreditamos que esse fenômeno também ocorreu no hemisfério norte, mas devido ao tempo nublado não conseguimos registrar em nosso observatório", disse Smith. "Acreditamos que com o fortalecimento da atividade solar, mais casos de SAR serão detectados em ambos os hemisférios. Quando isso ocorrer poderemos estudar a distribuição global do efeito, aumentando nosso conhecimento de como a atividade solar pode induzir tempestades elétricas na ionosfera", explicou o cientista.

Fotos: No topo, aurora austral registrada em 29 de maio de 2010 pela tripulação da Estação Espacial Internacional, durante intensa atividade solar registrada naquele dia. Acima, gráfico mostra o arco SAR abaixo da Nova Zelândia, registrado em 4 de agosto de 2010. Créditos:NASA/Apolo11.com/Universidade de Boston.