A aurora polar terrestre é causada por elétrons, prótons e partículas alfa, do vento solar, quando estes colidem com os átomos da atmosfera do planeta, predominantemente oxigênio e nitrogênio, tipicamente em altitudes entre 80 e 150 km. Com a colisão os átomos ficam em estados instáveis, sendo que estes emitem luz em frequências específicas enquanto se estabilizam, assim ocorrendo a aurora polar.
Para vocês entenderem melhor podemos usar como exemplo a tela da televisão, onde os elétrons se chocam com uma superfície de fósforo alterando o nível de energia das moléculas e resultando assim na emissão de luz.
Então por que esse fenômeno ocorre principalmente nos polos norte e sul?
Quando o vento solar colide com a alta atmosfera da terra os elétrons e prótons são canalizados para onde o campo magnético é mais forte ou seja nos polos norte e sul, formando assim a aurora boreal como é conhecida no hemisfério norte e aurora austral no hemisfério sul.
O fenômeno também não é exclusivo somente à Terra, sendo também observável em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Saturno, Marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenômeno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nucleares ou em laboratório.
Tanto Júpiter quanto Saturno também possuem campos magnéticos muito mais fortes que os terráqueos (Urano, Netuno e Mercúrio também são magnéticos) e ambos possuem grandes cintos de radiação. O efeito da aurora polar vem sendo observado em ambos, mais claramente com o telescópio Hubble.
Tais auroras parecem ser originadas do vento solar. Por outro lado, as luas de Júpiter, em especial Io, também são fontes poderosas de auroras. Elas são formadas a partir de correntes elétricas pelo campo magnético, geradas pelo mecanismo de dínamo relativo ao movimento entre a rotação do planeta e a translação de sua lua. Particularmente, Io possui vulcões ativos e ionosfera, e suas correntes geram emissão de rádio, que vêm sendo estudadas desde 1955.
Existem também cientistas e exploradores que vem reportando sons associados a aurora, embora ninguém tenha publicado ainda uma gravação, e também no atual conhecimento científico tais sons não podem ser ouvidos.
Imagem de Aurora em Júpiter:
Vídeo de aurora polar, filmado da Estação Espacial Internacional:
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