O mistério do brilho do céu estranho chamado 'STEVE' finalmente resolvido

  • Peter Tucker
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Três anos atrás, um misterioso brilho arroxeado cruzou os céus canadenses. O show de luzes era um fenômeno celestial completamente desconhecido, por isso recebeu um nome condizente com sua beleza e grandiosidade: Steve.

Agora, os cientistas finalmente identificaram o que causa as fitas brilhantes do fenômeno de roxo avermelhado e verde: ondas magnéticas, ventos de plasma quente e chuvas de elétrons em regiões que normalmente nunca aparecem.

Uma breve história de STEVE

Em 25 de julho de 2016, os observadores notaram um tipo estranho de exibição de luz atmosférica iluminando o céu noturno no hemisfério norte. Eles rapidamente perceberam que esta não era uma aurora comum e deram a ela um novo nome inspirado no filme "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); um grupo de animais da floresta, confundido por uma cerca viva pela primeira vez, nomeia o objeto desconhecido "Steve". (Astrônomos mais tarde mudaram esse nome para STEVE, um acrônimo para forte aumento da velocidade de emissão térmica.)

Uma análise preliminar de STEVE descobriu que seus efeitos ópticos surgiram de maneira diferente dos de uma aurora, mas os cientistas não puderam dizer o que exatamente estava acontecendo. [Aurora boreal: 8 fatos deslumbrantes sobre auroras]

As auroras podem traçar suas origens até o sol, quando as manchas solares expelem nuvens de prótons e elétrons que se movem em direção à Terra nos ventos solares. Assim que essas partículas carregadas atingem o planeta, seu campo magnético as atrai para os pólos norte e sul. Conforme as partículas deixam a magnetosfera e bombardeiam a alta atmosfera do planeta, elas interagem com elementos como oxigênio e nitrogênio para gerar fitas de luz em redemoinho.

Mas os shows de luzes de STEVE são diferentes dos de uma aurora típica. STEVE aparece mais ao sul e em áreas mais povoadas do que a maioria das auroras. E ao contrário de uma aurora e de sua marca registrada de redemoinhos esverdeados que ondulam horizontalmente, STEVE produz uma faixa vertical púrpura ou verde elevada, às vezes acompanhada por uma coluna de barras curtas que lembram uma cerca de estacas, de acordo com o novo estudo.

"Completamente desconhecido"

Em um estudo anterior publicado em 2018, os mesmos pesquisadores descobriram que STEVE se originou na ionosfera, a zona que se estende de cerca de 50 a 375 milhas (80 a 600 quilômetros) acima do solo, onde se formam as auroras.

Mas embora STEVE tenha aparecido durante as mesmas tempestades magnéticas de energia solar que produziram auroras, a maior parte da aparência brilhante do fenômeno recém-descoberto não foi o resultado de partículas carregadas se chocando contra a atmosfera superior da Terra. Essa conclusão vem de evidências coletadas por satélites que passaram por um evento STEVE em 2008.

O novo estudo usou os dados de 2008, juntamente com dados de satélite e observações do solo de dois outros eventos STEVE, para identificar dois processos diferentes que moldam a fita de luz e a cerca de estacas de STEVE.

As fitas verticais de STEVE são iluminadas não por uma chuva de partículas carregadas caindo na atmosfera, mas pelo atrito causado por fluxos de plasma quente e ondas magnéticas poderosas a cerca de 15.000 milhas (25.000 km) acima da Terra, de acordo com o estudo. O calor desses fluxos energiza as partículas para que elas gerem luz roxa, um mecanismo semelhante à iluminação de lâmpadas incandescentes.

Representação artística da magnetosfera durante a ocorrência de STEVE, representando a região do plasma que cai na zona auroral (verde), a plasmasfera (azul) e a fronteira entre elas, chamada plasmapause (vermelha). Os satélites THEMIS e Swarm (esquerda e superior) observaram ondas (rabiscos vermelhos) que alimentam o brilho atmosférico STEVE e a cerca de estacas (inserção), enquanto o satélite DMSP (inferior) detectou precipitação de elétrons e um arco brilhante conjugado no hemisfério sul. (Crédito da imagem: Emmanuel Masongsong, UCLA e Yukitoshi Nishimura, BU / UCLA)

Enquanto a aurora brilha quando elétrons e prótons caem na atmosfera da Terra, "o brilho atmosférico STEVE vem do aquecimento sem precipitação de partículas", disse a co-autora do estudo Bea Gallardo-Lacourt, física espacial da Universidade de Calgary, no Canadá, em um comunicado.

A cerca de estacas verdes de STEVE, por outro lado, se forma como as auroras: quando os elétrons chovem na atmosfera superior. No entanto, isso ocorre bem ao sul das latitudes onde as auroras costumam se formar, "então é realmente único", disse Gallardo-Lacourt.

Essa distinta cerca de piquete também apareceu nos céus dos hemisférios norte e sul ao mesmo tempo, escreveram os autores. Isso demonstra que a fonte de energia que abastece STEVE é abundante o suficiente para criar shows de luz simultâneos em ambos os hemisférios, disseram os autores do estudo.

Mas os cientistas ainda não sabem por que o fenômeno aparece muito mais ao sul do que as auroras, o que significa que STEVE retém um pouco de seu mistério.

As descobertas foram publicadas online em 16 de abril na revista Geophysical Research Letters.

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Originalmente publicado em .




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