Os pesquisadores acabam de publicar uma teoria sobre o que alimenta o fenômeno celestial conhecido como STEVE, o brilho semelhante a uma aurora que os observadores amadores do céu chamaram a atenção dos cientistas em 2016.

As luzes do norte e do sul, ou aurora, normalmente aparecem como fitas verdes rodopiantes de luz se espalhando pelo céu noturno perto dos pólos. Mas STEVE é uma fina faixa de luz lilás ou branca que se estende de leste a oeste, mais perto do equador do que onde normalmente aparecem as auroras e em altitudes muito mais elevadas.

Os cientistas primeiro pensaram que STEVE era um novo tipo de aurora, mas pesquisas anteriores mostram que sua luz não é produzida da mesma maneira. Os pesquisadores ainda não têm certeza do que gera a luz de STEVE, mas um grupo de físicos espaciais agora suspeita que STEVE se ilumina quando rios de plasma de fluxo rápido dão início a certas reações químicas no alto da atmosfera.

A teoria não foi testada, mas se for correto, significaria que há um novo mecanismo para gerar luzes brilhantes na atmosfera superior da Terra, de acordo com os pesquisadores.

"É muito emocionante para mim encontrar algo onde, você poderia fazer uma pergunta muito simples sobre isso, gostar, "O que é isso?" E acontece que a resposta a essa pergunta é muito matizada e emocionante e pode indicar alguma nova física, "disse Brian Harding, um físico espacial da Universidade da Califórnia em Berkeley e autor principal de um novo estudo que descreve a teoria no jornal da AGU Cartas de pesquisa geofísica .

Um tipo diferente de luz

O campo magnético da Terra cria um casulo ao redor do planeta chamado magnetosfera. Quando partículas carregadas fluindo do sol perturbam a magnetosfera da Terra, algumas partículas na magnetosfera - principalmente prótons e elétrons nus - chovem na atmosfera superior. Essas partículas carregadas excitam o oxigênio e o gás nitrogênio na atmosfera, que produz luz de várias cores.

Quando os cientistas começaram a estudar STEVE, eles pensaram que era uma espécie de aurora. Mas um estudo de 2018 descobriu que seu brilho não se deve à chuva de partículas carregadas na atmosfera superior da Terra, e os pesquisadores têm ficado intrigados com a causa de STEVE desde então.

O primeiro estudo científico publicado no STEVE encontrou um fluxo de plasma em movimento rápido - um gás quente de partículas carregadas e elétrons - passando pela atmosfera exatamente onde os eventos STEVE ocorreram. Os pesquisadores suspeitaram que essas partículas estivessem conectadas a STEVE, mas não tinham certeza se eram a causa. Esses fluxos de plasma super-rápidos passam pela atmosfera superior quando a magnetosfera é perturbada, mais ou menos na velocidade que leva para orbitar a Terra, e STEVE ocorre apenas durante os fluxos mais rápidos.

Harding e seus colegas suspeitam que os rios de plasma mais rápidos quebram ligações químicas na alta atmosfera, desencadeando reações que produzem luz. No novo estudo, Harding e seus colegas desenvolveram uma teoria para explicar como esse processo poderia produzir a faixa de luz característica de STEVE e testaram sua ideia com uma simulação simples para ver se a química funcionava.

A atmosfera da Terra é composta principalmente de gás nitrogênio e oxigênio:pares de átomos de nitrogênio e oxigênio ligados entre si (N ₂ e O ₂ ) Mas na atmosfera superior, onde ocorre STEVE, moléculas de oxigênio se quebram mais facilmente, e átomos únicos de oxigênio são freqüentemente encontrados (O).

Harding e sua equipe propõem que quando os fluxos de plasma estiverem quentes e rápidos o suficiente, eles podem separar moléculas de nitrogênio (N ₂ ), que então se combinam com átomos de oxigênio individuais para formar óxido nítrico (NO). O óxido nítrico, então, agarra outro átomo de oxigênio livre para criar dióxido de nitrogênio (NO ₂ ), uma reação que também produz luz. Os pesquisadores suspeitam que o brilho de STEVE seja a luz dessa reação química, o que faz sentido porque STEVE é encontrado exatamente onde esses fluxos de plasma ocorrem.

Os pesquisadores testaram sua teoria com uma simulação simples e descobriram que a ideia é viável - em teoria, a química pode explicar o comportamento de STEVE. A ideia ainda não foi testada na atmosfera, mas Harding acha que é uma perspectiva intrigante.

"Seria mais emocionante se isso estivesse errado, então estamos de volta à estaca zero, e a natureza nos confundiu novamente, " ele disse.

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.