Que espetáculo é uma grande aurora, suas cortinas cintilantes e raios coloridos de luz iluminando um céu escuro. Muitas pessoas se referem à aurora como a aurora boreal (a aurora boreal), mas também existem as luzes do sul (a aurora austral). De qualquer forma, se você tiver a sorte de vislumbrar esse fenômeno, é algo que você não esquecerá tão cedo.
A aurora é muitas vezes explicada simplesmente como "partículas do Sol" atingindo nossa atmosfera. Mas isso não é tecnicamente preciso, exceto em alguns casos limitados. Então, o que acontece para criar essa maravilha natural?

Vemos a aurora quando partículas carregadas de energia – elétrons e às vezes íons – colidem com átomos na atmosfera superior. Embora a aurora geralmente siga eventos explosivos no Sol, não é bem verdade dizer que essas partículas energéticas que causam a aurora vêm do Sol.

O magnetismo da Terra, a força que direciona a agulha da bússola, domina os movimentos de partículas eletricamente carregadas no espaço ao redor da Terra. O campo magnético próximo à superfície da Terra é normalmente estável, mas sua força e direção flutuam quando há exibições da aurora. Essas flutuações são causadas pelo que é chamado de subtempestade magnética – uma rápida perturbação no campo magnético no espaço próximo à Terra.

Para entender o que acontece para desencadear uma subtempestade, primeiro precisamos aprender sobre plasma. O plasma é um gás no qual um número significativo de átomos foi quebrado em íons e elétrons. O gás das regiões mais altas da atmosfera da Terra está no estado de plasma, assim como o gás que compõe o Sol e outras estrelas. Um gás de plasma flui continuamente para longe do Sol:isso é chamado de vento solar.

O plasma se comporta de maneira diferente daqueles gases que encontramos na vida cotidiana. Agite um ímã em sua cozinha e nada acontece. O ar da cozinha consiste predominantemente de átomos eletricamente neutros, por isso não é perturbado pelo ímã em movimento. Em um plasma, no entanto, com suas partículas eletricamente carregadas, as coisas são diferentes. Então, se sua casa estivesse cheia de plasma, agitar um ímã faria o ar se mover.

Quando o plasma do vento solar chega à Terra, ele interage com o campo magnético do planeta (como ilustrado abaixo – o campo magnético é representado pelas linhas que se parecem um pouco com uma aranha). Na maioria das vezes, o plasma viaja facilmente ao longo das linhas do campo magnético, mas não através delas. Isso significa que o vento solar que chega à Terra é desviado ao redor do planeta e mantido longe da atmosfera da Terra. Por sua vez, o vento solar arrasta as linhas de campo para a forma alongada vista no lado noturno, chamada de magnetotail.

Às vezes, o plasma em movimento reúne campos magnéticos de diferentes regiões, causando uma quebra local no padrão das linhas do campo magnético. Esse fenômeno, chamado reconexão magnética, anuncia uma nova configuração magnética e, mais importante, libera uma enorme quantidade de energia.

Esses eventos acontecem com bastante frequência na atmosfera externa do Sol, causando uma liberação de energia explosiva e empurrando nuvens de gás magnetizado, chamadas ejeções de massa coronal, para longe do Sol (como visto na imagem acima).

Se uma ejeção de massa coronal chegar à Terra, ela pode, por sua vez, desencadear a reconexão na cauda magnética, liberando energia que impulsiona correntes elétricas no espaço próximo à Terra:a subtempestade. Campos elétricos fortes que se desenvolvem neste processo aceleram os elétrons para altas energias. Alguns desses elétrons podem ter vindo do vento solar, permitidos no espaço próximo à Terra por reconexão, mas sua aceleração na subtempestade é essencial para seu papel na aurora.

Essas partículas são então canalizadas pelo campo magnético para a atmosfera acima das regiões polares. Lá eles colidem com os átomos de oxigênio e nitrogênio, excitando-os a brilhar como a aurora.

Agora que você sabe exatamente o que causa a aurora boreal, como você otimiza suas chances de vê-la? Procure céus escuros longe de cidades e vilas. Quanto mais ao norte você puder ir, melhor, mas não precisa estar no Círculo Polar Ártico. Nós os vemos de tempos em tempos na Escócia, e eles até foram vistos no norte da Inglaterra – embora ainda sejam melhor vistos em latitudes mais altas.

Sites como o AuroraWatch UK podem dizer quando vale a pena sair. E lembre-se de que, embora os eventos no Sol possam nos dar alguns dias de aviso, eles são indicativos, não infalíveis. Talvez parte da magia esteja no fato de que você precisa de um pouco de sorte para ver a aurora em toda a sua glória.