Rastros de luz misteriosos surgem no céu da Nova Zelândia

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Em março de 2015, um enigmático arco de luz vermelho foi visto no céu da Nova Zelândia. Durante a meia hora seguinte, um astrônomo amador estava observando o fenômeno quando, diante de seus olhos, ele se transformou em um dos mistérios atmosféricos mais intrigantes da Terra: uma estranha fita de luz conhecida como STEVE (sigla em inglês para “forte aumento da velocidade térmica”).

Isso foi confirmado em um estudo recente, publicado na Geophysical Research Letters, que, pela primeira vez, relaciona o STEVE com as estruturas conhecidas como “arcos vermelhos aurorais estáveis” (SAR, na sigla em inglês).

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Conjunto completo de imagens registradas na Nova Zelândia em 2015, por um astrônomo amador, mostra as fitas de luz através de uma variedade de filtros de cores. Imagem: Martinis et al.

Segundo cientistas, embora pareça, o STEVE não é um tipo de aurora – o brilho multicolorido que aparece em altas latitudes quando partículas de radiação solar colidem com átomos na atmosfera superior da Terra. Equivocadamente, no entanto, muitas publicações insistem nessa classificação.

Enquanto as auroras tendem a cintilar em amplas faixas de luz verde, azul ou avermelhada, dependendo de sua altitude, o STEVE normalmente aparece como uma única fita de luz lilás e branca que se estende por centenas de quilômetros. Às vezes, essa fita luminosa é acompanhada por uma linha verde de luzes picotadas, semelhante a uma cerca. 

Além disso, um STEVE surge muito mais baixo no céu do que uma aurora, em uma parte da atmosfera conhecida como justamente como região subauroral, onde é muito improvável a invasão de partículas solares carregadas de radiação.

No novo estudo, os autores compararam as imagens de 2015 captadas pelo astrônomo amador com imagens de satélite mais recentes e dados do Observatório Mount John, da Universidade de Canterbury. A combinação dessas três fontes deu aos pesquisadores uma visão ampla do surgimento inesperado do STEVE logo após o aparecimento do SAR naquela noite.

O excêntrico espetáculo que tomou o céu da Nova Zelândia começou com um arco vermelho-escuro que se alastrou por 300 km sobre a cidade de Dunedin. Dados de satélite mostraram que o aparecimento do SAR coincidiu com uma forte tempestade geomagnética – um banho de partículas solares carregadas na atmosfera superior da Terra – que durou aproximadamente meia hora.

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À medida que a tempestade diminuiu, o arco vermelho gradualmente deu lugar à assinatura arroxeada do STEVE, que atravessou o céu quase exatamente o mesmo local. Pouco antes dessa luz desaparecer, surgiu a linha verde de luzes picotadas. De acordo com os pesquisadores, esta é a primeira ocorrência registrada das três estruturas juntas no céu, uma em sequência da outra, o que pode fornecer novas pistas sobre a formação e evolução de um STEVE.

Durante a tempestade geomagnética, um jato rápido de partículas carregadas apareceu ao lado do arco SAR vermelho. Conhecidos como “íons subaurorais à deriva” (SAID), esses rios de partículas quentes e rápidas normalmente aparecem na zona subauroral do céu durante tempestades geomagnéticas. 

As observações por satélite também mostraram que o calor e a velocidade do fluxo se intensificaram cerca de 30 minutos depois.

De acordo com os pesquisadores, um “mecanismo de geração plausível” para o STEVE poderia ser a interação entre esses fluxos de íons em movimento rápido e moléculas de nitrogênio na zona subauroral. Quando as partículas quentes carregadas se chocam com o nitrogênio, as moléculas ficam animadas, emitindo luz para liberar energia.

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