Por que as auroras, boreais ou austrais, têm cores diferentes?

20/05/2024 às 19:002 min de leituraAtualizado em 04/06/2024 às 17:05

Recentemente, o Sol enviou uma enxurrada de partículas energéticas diretamente para a Terra, proporcionando um espetáculo de auroras que surpreendeu observadores ao redor do mundo. Mas o que exatamente causa essas luzes ondulantes no céu e por que elas aparecem em diferentes cores? 

A resposta envolve uma combinação fascinante de física atmosférica e a interação de partículas solares com o campo magnético da Terra.

"Lambendo" a Terra

As explosões solares levam partículas até a Terra. (Fonte: GettyImages/ Reprodução)
As explosões solares levam partículas até a Terra. (Fonte: Getty Images / Reprodução)

Auroras ocorrem quando partículas carregadas do Sol, sobretudo elétrons, colidem com a atmosfera terrestre. Essas partículas são constantemente ejetadas pela nossa estrela, mas durante períodos de intensa atividade, como explosões solares e ejeções de massa coronal, a quantidade de partículas que atinge a Terra aumenta significativamente.

O campo magnético da Terra direciona essas partículas para os polos norte e sul, onde elas entram na atmosfera e colidem com átomos e moléculas de gás, gerando as auroras.

A atmosfera da Terra é composta, em grande parte, de oxigênio e nitrogênio (há outros como o argônio e o dióxido de carbono, mas em quantidade bem menor), e são esses elementos que ditam as cores que vemos nas auroras. Quando os elétrons solares colidem com os átomos de oxigênio e nitrogênio, eles transferem energia para esses átomos, que depois liberam essa energia na forma de luz. A cor da luz depende do tipo de átomo e da quantidade de energia envolvida na colisão.

Variação de cores

As auroras podem ter diversas cores. (Fonte: GettyImages/ Reprodução)
As auroras podem ter diversas cores. (Fonte: Getty Images / Reprodução)

A cor verde, que é a mais comum nas auroras, ocorre quando os elétrons colidem com átomos de oxigênio a altitudes entre 100 e 300 quilômetros. Essa cor verde é emitida quando os átomos de oxigênio relaxam de um estado excitado e liberam energia na forma de fótons verdes. O olho humano é particularmente sensível à luz verde, o que faz com que essa cor seja mais facilmente visível.

Já a cor vermelha, que é menos comum, aparece quando os átomos de oxigênio em altitudes mais elevadas (acima de 300 quilômetros) se excitam e relaxam. Esse processo é mais raro e ocorre em altitudes onde a atmosfera é mais tênue, o que permite que os átomos de oxigênio permaneçam excitados por mais tempo antes de colidirem com outros átomos. Por isso, a luz vermelha é vista nas bordas superiores das auroras.

Auroras azuis e roxas (mais raras) são produzidas quando partículas solares colidem com moléculas de nitrogênio a altitudes mais baixas, cerca de 90 quilômetros. Essas cores tendem a aparecer nas partes inferiores das exibições aurorais. Além disso, auroras magenta podem surgir quando luzes vermelhas e azuis se misturam.

Culpa do Sol

O Sol sempre está mandando partículas em direção à Terra. (Fonte: GettyImages/ Reprodução)
O Sol sempre está mandando partículas em direção à Terra. (Fonte: Getty Images / Reprodução)

A atividade solar não só influencia a intensidade e a frequência das auroras, mas também a diversidade de suas cores. Durante períodos de máxima atividade solar, que ocorrem em ciclos de aproximadamente 11 anos, as auroras podem ser mais vibrantes e diversificadas em cores

O atual ciclo solar, que está em ascensão e deve atingir seu pico em 2025, promete mais oportunidades para observar essas espetaculares exibições de luz.

Se você quiser ver melhor esse fenômeno, talvez seja interessante comprar uma boa câmera. Isso porque as câmeras capturam as cores das auroras com mais intensidade do que nossos olhos. Tal fato se dá porque as câmeras podem usar longas exposições para coletar mais luz, enquanto nossos olhos não funcionam tão bem em condições de pouca luz e tendem a ver em preto e branco. Então, é bom garantir a sua caso queira registrar esse espetáculo.

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