AuroraWatch UK
Nathan Case, Lancaster University
Nas últimas noites, astrônomos amadores e caçadores de auroras têm relatado um brilho verde através do céu do Reino Unido. Facilmente confundidos com a aurora boreal, ou luzes do norte, os avistamentos foram de outro fenômeno chamado “airglow”.
Airglow é o “brilho” natural da atmosfera da Terra. Acontece o tempo todo e em todo o globo terrestre. Existem três tipos de “airglow”: o de dia, o de crepúsculo e o de noite. Cada um é o resultado da interacção da luz solar com as moléculas da nossa atmosfera, mas elas têm a sua própria forma especial de se formar.
Forma-se quando a luz do sol atinge a atmosfera diurna. Parte da luz solar é absorvida pelas moléculas na atmosfera, o que lhes dá energia em excesso. Elas ficam excitadas. As moléculas então liberam essa energia como luz, seja na mesma frequência (cor) ou ligeiramente inferior à luz que absorvem. Esta luz é muito mais fraca do que a luz do dia, por isso não a podemos ver a olho nu.
Brilho de luz é essencialmente o mesmo que o brilho do dia, mas apenas a atmosfera superior é iluminada pelo sol. O resto da atmosfera e o observador no chão estão na escuridão. Assim, ao contrário do brilho do dia, o crepúsculo é realmente visível para nós no chão a olho nu.
Chemiluminescência
A química por detrás do brilho nocturno é diferente. Não há luz solar a brilhar na atmosfera nocturna. Em vez disso, um processo chamado “quimiluminescência” é responsável pela atmosfera brilhante.
A luz do sol deposita energia na atmosfera durante o dia, parte da qual é transferida para moléculas de oxigênio (por exemplo, O₂). Esta energia extra faz com que as moléculas de oxigénio se rasguem em átomos individuais de oxigénio. Isto acontece particularmente a cerca de 100km de altitude. No entanto, o oxigénio atómico não é capaz de se livrar facilmente deste excesso de energia e por isso actua como uma “reserva” de energia durante várias horas.
Eventualmente o oxigénio atómico consegue “recombinar”, mais uma vez formando oxigénio molecular. O oxigênio molecular então libera energia, mais uma vez sob a forma de luz. Várias cores diferentes são produzidas, incluindo uma emissão verde “brilhante”.
Airglow spotted in panoramic shot of the Very Large Telescope. Beletsky, CC BY-SA
Na realidade, o brilho verde não é particularmente brilhante, é apenas o mais brilhante de todas as emissões de brilho nocturno. A poluição luminosa e os céus nublados impedirão os avistamentos. Se você tiver sorte, você pode ser capaz de vê-lo aos olhos ou capturá-lo em fotos de longa exposição.
Não confundir com a aurora
A emissão do brilho verde noturno é muito semelhante ao famoso verde que vemos nas luzes do norte. Isto não é surpreendente já que é produzido pelas mesmas moléculas de oxigénio que a aurora verde. Mas os dois fenómenos não estão relacionados.
Aurora forma quando partículas carregadas, tais como electrões, bombardeiam a atmosfera da Terra. Estas partículas carregadas, que começaram no sol e foram aceleradas na magnetosfera terrestre, colidem com os gases atmosféricos. Elas transferem energia, forçando os gases a emitir luz.
Mas não é apenas o processo por trás delas que é diferente. A aurora forma um anel em torno dos pólos magnéticos (conhecido como aurora oval); enquanto que o brilho noturno é emitido através de todo o céu noturno. A aurora é muito estruturada (devido ao campo magnético da Terra); enquanto que o brilho do ar é geralmente bastante uniforme. A extensão da aurora é afetada pela força do vento solar; enquanto que o airglow acontece o tempo todo.
Por que então recebemos muitos avistamentos do Reino Unido recentemente, ao invés de todo o tempo? O brilho do brilho do brilho do ar está correlacionado com o nível de luz ultravioleta (UV) emitida pelo sol – que varia ao longo do tempo. A época do ano também parece ter um impacto na força do airglow.
Para maximizar as suas hipóteses de detectar o airglow, você vai querer tirar uma fotografia de longa exposição de um céu claro, escuro e noturno. Airglow pode ser manchado em qualquer direção livre de poluição luminosa, em cerca de 10⁰-20⁰ acima do horizonte.
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Nathan Case, Senior Research Associate in Space and Planetary Physics, Lancaster University
Este artigo foi originalmente publicado em The Conversation. Leia o artigo original.