Aurora Boreal

   As auroras boreais são um dos fenômenos naturais mais deslumbrantes que podem ser vistos na Terra. Faixas de luz púrpura, esmeralda e celeste se manifestam sobre o céu polar noturno, revelando a “magia” da física e atraindo viajantes, fotógrafos e amantes da natureza para presenciar essa exuberante manifestação. Algo tão esplêndido e encantador que parece ter saído de contos de fadas ou filmes de ficção científica é, na realidade, a expressão de princípios físicos enraizados na dinâmica do nosso sistema solar.

   Tudo se inicia no Sol. Durante explosões solares, partículas carregadas — principalmente elétrons e prótons — são ejetadas e lançadas ao espaço, formando o vento solar. Essas partículas podem viajar a cerca de 1,6 milhão de km/h e levam de dois a três dias para alcançar a Terra. Em casos de ejeções de massa coronal (CMEs), o plasma expelido é ainda mais denso; quando atinge nosso planeta, suas partículas interagem com o campo magnético terrestre e a “mágica” acontece [1, 2].

   Ao atingir a Terra, o vento solar encontra a magnetosfera — um escudo que desvia grande parte das partículas. Ainda assim, devido ao formato das linhas de campo do campo magnético terrestres, uma parte delas “se conecta” às linhas do vento solar e é canalizada para as altas altitudes da atmosfera, especialmente nas regiões polares, traçando um caminho similar ao de uma bússola que aponta para os polos magnéticos [1, 2].
Chegando à ionosfera — camada da atmosfera terrestre situada entre aproximadamente 60 km e 1 000 km de altitude — essas partículas colidem com átomos de oxigênio e nitrogênio. As colisões excitam elétrons desses átomos, que, ao retornar ao estado fundamental, emitem essa diferença de energia sob a forma de radiação luminosa [1-3]:

• Oxigênio: Entre 100 km e 300 km de altitude, produz o brilho verde (λ ≃ 557,7 nm). Acima de 300 km, pode gerar tons avermelhados (λ ≃ 630,0 nm). 
• Nitrogênio: Em altitudes inferiores a 100 km, emite luz azul (λ ≃450 ,0 nm) e púrpura (λ ≃ 380,0 nm).

   O resultado são as cortinas de luz que se movem tremulantes no céu, refletindo variações na densidade e velocidade do vento solar, instabilidades do campo magnético (ondas de Alfvén) e subtempestades magnéticas, que intensificam a aurora e podem expandi-la para latitudes mais baixas [2].
A curiosidade e o registro desses fenômenos sempre fascinaram a humanidade. Povos indígenas do Ártico descrevem as auroras como “danças de espíritos” nas luzes. Além do apelo visual, o estudo das partículas aurorais é fundamental para a física de plasmas, ajudando a entender processos em outros planetas e no espaço interplanetário [3].

   Os termos aurora boreal, aurora austral e aurora do Norte referem-se ao mesmo fenômeno: a diferença está apenas na localização geográfica. A aurora boreal ocorre no Hemisfério Norte (Alasca, Canadá, Noruega), enquanto a aurora austral se dá no Hemisfério Sul (Antártica, Nova Zelândia, sul da Argentina) [1, 3].

   Ao contemplar esse espetáculo, lembramos o quão conectado nosso planeta está ao Sol — e como a física, em suas leis fundamentais, pode ser ao mesmo tempo rigorosa e absolutamente deslumbrante.

Autor: Eloise Granville. 

Referências: 

[1] National Geographic Brasil. “Aurora Boreal e Aurora Austral: o que é e como ocorrem esses fenômenos vistos no céu.” Acesso em: 27/06/25. Disponível em: https://www.nationalgeographicbrasil.com/espaco/2023/06/aurora-boreal-e-aurora-astral-o-que-e-e-como-ocorrem-esses-fenomenos-vistos-no-ceu.

[2] Natural History Museum (Tradução). “What are the Northern Lights? Aurora Borealis causes explained.”. Acesso em: 27/06/25. Disponível em: https://www-nhm-ac-uk.translate.goog/discover/what-are-the-northern-lights-aurora-borealis-causes-explained.html.

[3] Revista Galileu. “Aurora Boreal: 8 curiosidades sobre o fenômeno.”. Acesso em: 27/06/25. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/ciencia/noticia/2019/12/aurora-boreal-8-curiosidades-sobre-o-fenomeno.ghtml.