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Faixas verdes horizontais que costumam aparecer no brilho do céu não podem ser formadas por chuvas de elétrons
O show de luzes atmosférico apelidado de STEVE pode ser ainda mais estranho do que os observadores do céu pensavam.
STEVE, abreviação de Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, é um brilho do céu que aparece ao sul das luzes do norte. A principal característica de STEVE é uma faixa lilás de luz formada por uma corrente de plasma fluindo para o oeste através da atmosfera – um fenômeno diferente daquele que dá origem às auroras. Mas o arco roxo de STEVE costuma ser acompanhado por uma “cerca de estacas” de listras verdes verticais. Essa cerca se parece o suficiente com as cortinas verdes cintilantes vistas na aurora boreal que os cientistas pensaram que pelo menos esta parte de STEVE poderia ser um tipo de aurora.
Recentemente, estudos sobre a cor da cerca de piquete lançaram dúvidas sobre suas origens. As auroras se formam quando os elétrons da bolha magnética, ou magnetosfera, ao redor da Terra caem em cascata na atmosfera. Esses elétrons fazem com que o nitrogênio no ar brilhe em azul e o oxigênio em verde. Embora a cerca de estacas verde de STEVE também contenha oxigênio brilhante, a falta de emissão de nitrogênio sugere que a cerca não é o mesmo tipo de show de luz que uma aurora.
Agora, pesquisadores e cientistas cidadãos identificaram um aspecto ainda mais incomum da cerca de estacas de STEVE: pequenas listras verdes que se projetam como pés na parte inferior de algumas de suas listras verticais. A estrutura dessas faixas horizontais não pode ser formada pelas chuvas de elétrons responsáveis pelas auroras, relatam pesquisadores no AGU Advances de dezembro.
“É muito estranho e ninguém sabe realmente o que está acontecendo ainda”, diz Joshua Semeter, um engenheiro da Universidade de Boston. Mas as novas observações sugerem que essas listras horizontais – e talvez a cerca de cor semelhante – surgem de algum processo específico de STEVE.
Semeter e seus colegas examinaram listras horizontais abaixo de cercas em imagens de alta resolução de STEVE feitas por cientistas cidadãos. A análise sugeriu que os riscos nessas imagens não eram realmente linhas estendidas pelo céu, mas só apareceram dessa forma devido ao borrão de movimento, conforme bolhas esféricas de gás brilhante se moviam pela atmosfera.
J. SEMETER ET AL / AGU ADVANCES 2020
Essas bolhas verdes podem surgir da turbulência na torrente de plasma que cria a faixa roxa de STEVE, diz Semeter. Átomos carregados positivamente no plasma podem passar pela atmosfera desimpedidos, formando um arco roxo suave. Enquanto isso, os elétrons no plasma são muito mais leves e mais propensos a serem disparados pelas linhas do campo magnético da Terra – dando a essas partículas uma viagem muito mais acidentada pelo ar. Como resultado, esses elétrons de alta energia podem ficar emaranhados em pequenos vórtices na borda da corrente de plasma, abaixo da faixa roxa. Lá, as partículas podem excitar bolsas de oxigênio para brilharem em verde.
Por enquanto, esta é apenas uma teoria do que pode estar ocorrendo. Simulações de computador de plasma fluindo pela atmosfera podem testar se a ideia está correta.
O que quer que esteja acontecendo com os recursos verdes horizontais de STEVE, “há algumas evidências tentadoras” de que eles estão relacionados à cerca vertical, diz Semeter. “Encontramos eventos em que esses pezinhos aparecem antes ou ao mesmo tempo que a coluna verde acima deles.” E algumas listras horizontais e verticais pareciam conectadas. “Parece que a emissão verde está na verdade se expandindo para cima ao longo da linha do campo magnético”, diz Semeter. Se sim, isso poderia explicar por que a cerca de estacas de STEVE não tem exatamente a mesma cor das auroras típicas.
Embora essas observações sugiram que a cerca pode surgir de interações de partículas específicas de STEVE, é difícil ter certeza com base apenas em fotografias do solo, diz Toshi Nishimura, um físico espacial da Universidade de Boston que não esteve envolvido no trabalho.
Futuras observações de satélite podem confirmar se elétrons da magnetosfera estão chegando à atmosfera na região de uma cerca de estacas STEVE, diz ele. Se os satélites não virem essas chuvas de elétrons, isso reforçará a ideia de que a cerca é diferente das auroras normais.
Publicado em 14/11/2020 01h59
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