Aurora Polar: As Lâmpadas Fluorescentes da Terra

Aurora Boreal - Canadá 2012
Você sabia que tanto no hemisfério sul como no hemisfério norte ocorrem os fenômenos conhecidos como auroras polares?
Embora seja mais conhecida a Aurora Boreal, que ocorre no hemisfério norte, existe também a Aurora Austral, que ocorre no hemisfério sul, sendo que ambas exibem um fascinante espetáculo de luzes.
Esse belíssimo fenômeno ocorre no campo magnético da Terra, que nos protege de partículas emitidas pelo Sol.


Entenda como Aurora Polar Se Forma

As Auroras, tanto a Boreal quanto a Austral são fenômenos luminosos que ocorrem entre 400 - 800 metros de altura, nas camadas mais elevadas da atmosfera, ocorrem frequentemente ao longo dos pólos magnéticos do planeta, mas eventualmente, devido ao pico de máxima da atividade solar, é possível ver o fenômeno da Aurora fora da faixa usual.

Os ventos solares, carregados de partículas, principalmente de elétrons e fótons,  fluem através do espaço interestelar, até alcançar a Terra e serem atraídos pela magnetosfera,seguindo através das linhas de força de campo magnético, até os pólos, onde interagem com os elementos da atmosfera terrestre, de forma semelhante ao processo de ionização de tubos de lâmpadas fluorescentes. 
Por fim, origina-se radiação, quando os gases ionizados se "desionizam" de diversas intensidades e cores,que dependendo da altitude, a interação dos elétrons solares com os elementos presentes na atmosfera terrestre, originará uma cor de luz distinta, por exemplo:


  • Verde: Oxigênio, até 240 quilômetros de altitude;
  • Azul: Nitrogênio, até 240 quilômetros de altitude;
  • Vermelha: Oxigênio, acima de 240 quilômetros de altitude;
  • Purpura/Violeta: Nitrogênio, acima 240 quilômetros de altitude;

Apenas nos polos há região de campos magnéticos e elétricos de alta carga, com formato de lágrima, que permite visualizar a Aurora, que pode se estender por até 2 000 quilômetros.




A maravilhosa dança das auroras ocorrem quando todas as forças elétricas e magnéticas resultam em um fluxo que se move, através de vibrações, ao longo de correntes atmosféricas, que podem alcançar 20 000 000 Amperes e 50 000 Volts.



Entenda a Semelhança entre a Aurora e a Lâmpada Fluorescente

Para que a transformação da energia elétrica em energia luminosa ocorra em uma lampada fluorescente é necessário quatro componentes (um tubo de vidro revestido, mistura de gases e dois eletrodos). A corrente elétrica atravessa pelo espaço existente entre os eletrodos, através da mistura gasosa, que ao  se ionizarem emitem radiação ultravioleta. O revestimento do vidro reflete apenas a radiação visível de toda radiação ultravioleta, finalmente iluminando a região.
Funcionamento da Lâmpada Fluorescente
E a semelhança entre a lâmpada e as auroras polares? É simples!
Na lâmpada a corrente é gerada pela diferença de potencial entre os eletrodos e percorre o caminho entre eles, já nas auroras, a corrente é gerada pela diferença entre o fluxo do campo magnético e elétrico e o caminho percorrido depende diretamente desse diferencial.
A radiação ultravioleta produzida pela colisão dos elétrons com a mistura de gases presentes na lâmpada, é similar a radiação eletricamente carregada proveniente do Sol (os ventos solares).
Já o revestimento que filtra a radiação e reflete apenas a luz visível na lâmpada, nas auroras os gases atmosféricos, em especial o oxigênio e nitrogênio, realizam esse papel. Percebeu? As auroras são como lâmpadas fluorescente!


Referencias

http://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/nasa-s-themis-sees-auroras-move-to-the-rhythm-of-earth-s-magnetic-field
https://esquadraodoconhecimento.wordpress.com/2013/07/14/como-se-forma-a-aurora-boreal/
http://mundoestranho.abril.com.br/ciencia/como-ocorrem-as-auroras-polares/
http://mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/como-funciona-a-lampada-fluorescente/
http://redeglobo.globo.com/globociencia/quero-saber/noticia/2014/01/o-que-e-aurora-polar-e-como-ela-se-forma-conheca-esse-fenomeno.html