A CIÊNCIA
A Ciência por Trás da Aurora Boreal, Explicada
Como o vento solar, partículas carregadas e o campo magnético da Terra se combinam para iluminar o céu ártico em verde, vermelho e violeta — a física por trás da aurora de Tromsø.
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A aurora começa com o vento solar — um fluxo constante de partículas carregadas, maioritariamente eletrões e protões, que se desprende do sol a velocidades que podem atingir várias centenas de quilómetros por segundo. Quando o sol está mais ativo, liberta também ejeções de massa coronal: enormes explosões de material solar que chegam à Terra em um a três dias. Tanto o vento constante como a erupção ocasional fornecem a matéria-prima para um espetáculo, mas nenhum deles o garante — o que acontece a seguir, quando esse material encontra o campo magnético da Terra, decide se o céu sobre Tromsø se ilumina realmente numa dada noite.
O campo magnético da Terra canaliza as partículas para os polos.
A magnetosfera da Terra desvia a maior parte do vento solar à volta do planeta, razão pela qual a aurora é rara perto do equador — a mesma bolha protetora que resguarda a atmosfera ao longo do tempo geológico. Mas as linhas de campo convergem nos polos magnéticos norte e sul, canalizando partículas carregadas para a atmosfera superior em duas zonas em forma de anel com alguns milhares de quilómetros de diâmetro — uma sobre o Ártico, outra sobre a Antártida, espelhando-se mutuamente. A posição extremamente setentrional de Tromsø coloca-a quase diretamente sob o anel norte, conhecido como oval auroral, que é a principal razão pela qual a cidade regista muito mais noites de aurora do que locais em latitudes mais baixas.
Colisão, não combustão — é assim que a luz se faz
A aurora não é fogo nem luz refletida; é colisão, numa escala difícil de imaginar. Partículas canalizadas pelo campo magnético embatem em átomos de oxigénio e azoto a cerca de 100 a 300 quilómetros de altitude — muito acima dos 10 a 12 quilómetros a que voam os aviões comerciais — transferindo energia que os átomos libertam depois como fotões, essencialmente o mesmo processo subjacente a um letreiro de néon, apenas numa escala e altitude enormemente maiores. A altitude exata e o gás específico envolvido determinam a cor, razão pela qual um único espetáculo pode deslizar por vários tons distintos à medida que as colisões ocorrem a diferentes alturas ao longo da mesma noite.
Porque o verde domina quase todas as montras
Os átomos de oxigénio entre 100 e 300 quilómetros de altitude produzem o tom verde-amarelado que explica a maior parte do que se vê realmente de Tromsø numa noite típica — e, por conveniência, é também a cor a que o olho humano é mais sensível em pouca luz, o que faz com que uma aurora moderada pareça ainda mais vívida do que o seu brilho real sugeriria. Os vermelhos mais raros vêm do mesmo oxigénio a maior altitude, acima dos 300 quilómetros, onde as colisões são menos frequentes e o brilho resultante é mais ténue. Já os azuis e roxos provêm do azoto nas camadas mais baixas da atmosfera e só costumam surgir durante uma exibição mais forte e energética, provocada por uma rajada maior de partículas solares.
A ovala auroral não é fixa — ela respira.
O anel de atividade auroral em torno do polo magnético expande-se e contrai-se continuamente consoante as condições geomagnéticas, mais como uma forma viva do que como uma linha fixa num mapa. Numa noite calma, pode encolher de volta para junto do próprio polo, deixando mesmo as localizações mais a norte fora dele; durante uma forte tempestade geomagnética, incha para fora, razão pela qual uma tempestade intensa pode, ocasionalmente, empurrar a aurora visível até ao sul da Europa central. A posição de Tromsø, quase diretamente sob o oval, significa que a cidade raramente precisa de grande expansão para ter um espetáculo — a razão científica pela qual um valor de KP modesto pode ainda assim produzir uma exibição forte e colorida diretamente por cima de nós.
O ritmo de onze anos por trás dos números
A atividade solar sobe e desce num ciclo de aproximadamente onze anos, conhecido como ciclo solar, e quanto mais manchas solares e erupções aparecem na superfície do Sol, mais matéria-prima existe para alimentar a aurora. O Ciclo Solar 25 atingiu o seu máximo por volta de 2024, chegando um pouco mais cedo e mais forte do que muitos especialistas previam, e a atividade elevada normalmente continua por alguns anos após o pico, antes de o Sol se acalmar gradualmente em direção ao próximo mínimo solar. Nada disto altera a vantagem geográfica fundamental de Tromsø — a sua posição sob o oval importa em todas as fases do ciclo —, mas um Sol mais ativo geralmente significa espetáculos mais frequentes e mais brilhantes.
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