Simulações de computador explicam como elétrons com energias variadas chovem na atmosfera superior e média da Terra durante um fenômeno conhecido como aurora pulsante. As descobertas, publicadas na revista Geophysical Research Letters, sugerem que os elétrons de alta energia resultantes desse processo podem causar a destruição da parte do ozônio na mesosfera, cerca de 60 quilômetros acima da superfície da Terra. O estudo foi uma colaboração entre cientistas do Japão, inclusive da Universidade de Nagoya, e colegas dos Estados Unidos, inclusive da NASA.
As luzes do norte e do sul que as pessoas normalmente conhecem, chamadas de aurora boreal e australis, parecem cortinas coloridas de vermelho, verde e roxo se espalhando pelo céu noturno. Mas existe outro tipo de aurora que é visto com menos frequência. A pulsante aurora parece mais com indistintos fragmentos de nuvens dedilhando o céu.
Os cientistas desenvolveram recentemente as tecnologias que lhes permitem compreender como se forma a aurora pulsante. Agora, uma equipe de pesquisa internacional, liderada por Yoshizumi Miyoshi do Instituto de Pesquisa Ambiental Espaço-Terra da Universidade de Nagoya, desenvolveu uma teoria para explicar as precipitações de elétrons de alta energia de auroras pulsantes e realizou simulações de computador que validam sua teoria.
Suas descobertas sugerem que os elétrons de baixa e alta energia se originam simultaneamente de interações entre ondas chorus e elétrons na magnetosfera da Terra.
As ondas de coro são ondas de plasma geradas perto do equador magnético. Uma vez formados, eles viajam para o norte e para o sul, interagindo com os elétrons na magnetosfera da Terra. Essa interação energiza os elétrons, espalhando-os para a atmosfera superior, onde eles liberam a energia luminosa que aparece como uma aurora pulsante.
Os elétrons que resultam dessas interações variam de energia mais baixa, de apenas algumas centenas de quiloelétrons volts, até os de energia muito alta, de vários milhares de quiloelétrons volts, ou “megaelétrons” volts.
Miyoshi e sua equipe sugerem que os elétrons de alta energia das auroras pulsantes são elétrons “relativísticos”, também conhecidos como elétrons assassinos, por causa dos danos que podem causar ao penetrar nos satélites.
“Nossa teoria indica que os chamados elétrons assassinos que se precipitam na atmosfera intermediária estão associados à aurora pulsante e podem estar envolvidos na destruição do ozônio”, diz Miyoshi.
A próxima equipe planeja testar sua teoria estudando medições feitas durante uma missão de foguete espacial chamada ‘perda através de pulsações aurorais de microburst’ (LAMP), que deve ser lançado em dezembro de 2021. LAMP é uma colaboração entre a NASA, a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA), Universidade de Nagoya e outras instituições. Experimentos de LAMP serão capazes de observar os elétrons assassinos associados à aurora pulsante.
O artigo, “Microbursts de elétrons relativísticos como cauda de alta energia de elétrons pulsantes da Aurora”, foi publicado online na Geophysical Research Letters em 13 de outubro de 2020.
Publicado em 28/11/2020 09h58
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