Conheça a aurora chamada Steve!



A aurora chamada Steve. Créditos: NASA

Já escrevi vários posts sobre auroras. Esse é provavelmente o post mais geral, que explica do que esse trata esse fenômeno. Entretanto, pesquisando pela tag aurora vocês vão ver muitos posts sobre o assunto, falando até de auroras registradas em outros planetas.

Mas hoje eu vou falar de um tipo especial de aurora que foi registrada recentemente e tem sido objeto de discussão na comunidade científica. Conheça a aurora Steve:

As imagens acima são um time-lapse de uma hora da aurora Steve sobre Helena Lake Ranch, em British Columbia (Columbia Britânica), no Canadá. As imagens estão disponíveis no The Atlantic.

Um técnico de IT chamado Notanee Bourassa, morador de Regina, Canadá viu umas luzes bastante incomuns no céu em 25 de julho de 2016. Parecia uma aurora boreal, fenômeno que Bourassa já observava há 30 anos, mas ele tinha certeza que nesse caso não era uma aurora boreal ‘normal’, era outra coisa. E não, não eram ET’s.

Entre 2015 e 2016 diversos cientistas amadores (ou citzen cientists), que são pessoas que são entusiastas de um campo do conhecimento mas que não tem educação formal na área, fizeram cerca de 30 relatos sobre essas luzes misteriosas em fóruns online sobre o tema. As informações dos cientistas amadores chegaram até o Aurorasaurus, projeto que tem como objetivo estudar e monitorar auroras (australis e borealis). Muitos cientistas amadores inclusive participam do Aurorasaurus, enviando seus registros.

A equipe do Aurorasaurus, liderada por Elizabeth MacDonald, uma cientista espacial da  NASA’s Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, foi tentar determinar a identidade desse fenômeno misterioso. MacDonald e seu colega Eric Donovan, da Universidade de Calgary no Canadá conversaram com muitos cientistas amadores, fotógrafos e outros pesquisadores. Um dos administradores de um grupo do Facebook chamado Alberta Aurora Chasers, o fotógrafo Chris Ratzlaff, deu o nome de Steve para o fenômeno.

O trabalho de MacDonald e sua equipe viraram um artigo que trata do fenômeno e exalta a importância da ciência cidadã (ou citzen science) em trabalhos científicos que envolvam atividades observacionais (confira o artigo aqui). A Astronomia e a Meteorologia são os maiores exemplos de como o trabalho dos amadores podem ser extremamente úteis e as auroras estão ali na fronteira do que é de interesse da Meteorologia e Astronomia, já que elas acontecem na alta atmosfera.

A ideia do nome Steve veio da animação Os Sem Floresta (Over the Hedge, 2006) quando um personagem usa o nome Steve para se referir a algo que não conhece. Mas agora que o negócio ficou sério, Steve virou STEVE, acrônimo para Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (Fortalecimento da velocidade de emissão térmica forte). Foi uma maneira de manter o nome escolhido (e que logo viralizou) e usar o acrônimo para se referir a natureza do fenômeno. Devem ter ficado algum tempo pensando nas palavras certas para formar o nome STEVE.

Além das fotografias, o satélite Swarm da ESA conseguiu também “ver” STEVE. Na verdade, conforme discutiremos adiante, o que o satélite fez foi coletar dados para que os cientistas pudessem entender melhor o fenômeno. As imagens ficaram a cargo dos fotógrafos que amam “perseguir” auroras e compartilham os resultados de seu hobby.

STEVE se trata de uma faixa roxa e cintilante, diferente das auroras comuns que normalmente são vermelhas, verdes ou azuladas.

As auroras se formam quando nosso campo magnético orienta partículas atômicas do vento solar em torno da Terra e em direção aos pólos norte e sul. Quando essas partículas colidem com átomos e moléculas na atmosfera superior, as ondas brilhantes de luz verde luminosa da aurora boreal e aurora austral aparecem no céu noturno. As auroras podem durar horas no céu, enquanto Steve tem uma duração menor.

Além dessas diferenças relacionadas a cor e a duração, os cientistas (amadores ou não) também notaram que STEVE:

  • STEVE aparece um pouco mais próximo do Equador que as auroras tipicamente aparecem;
  • O fenômeno foi reportado no Reino Unido, Canadá, Alasca, norte dos Estados Unidos e Nova Zelândia;
  • É um arco de luzes bem estreito, alinhado de leste para oeste e se estendem por algumas centenas de quilômetros;
  • STEVE emite principalmente luz em tons de roxo;
  • Em algumas observações, a coloração roxa apareceu acompanhada de uma estrutura que lembra uma franja ou uma cerca, na coloração verde (essa estrutura tem uma duração menor);
  • O fenômeno dura de 20min a 60min;
  • STEVE foi reportado apenas na presença de auroras (embora várias auroras ocorram sem STEVE). Os cientistas ainda estão estudando a conexão entre esses dois fenômenos;
  • O fenômeno parece ter uma sazonalidade bem marcada. Ele não foi avistado entre Outubro de 2016 e Fevereiro de 2017 e também não foi avistado entre Outubro de 2017 e Fevereiro de 2018
A tal franja esverdeada que aparece no Steve junto com as faixas de coloração roxa. Créditos: © Megan Hoffman/NASA

A singularidade de STEVE está nos detalhes. STEVE se forma de maneira muito similar a uma aurora, entretanto o fenômeno parece ocorrer em diferentes linhas do campo magnético o que as auroras. Conforme mencionado anteriormente, STEVE apareceu em latitudes um pouco mais baixas (mais próximo do Equador) do que as auroras comuns tipicamente aparecem e isso significa que as partículas carregadas que criam STEVE se conectam a linhas de campo magnético que estão mais perto do Equador da Terra. Apesar de estarmos falando aqui de latitudes mais baixas, ainda nos referimos a latitudes médias (fora dos trópicos). As auroras são fenômenos que ocorrem nas proximidades dos pólos e STEVE parece ocorrer um pouco mais próximo do Equador do que isso (só um pouquinho mais próximo!).

Os dados do satélite Swarm mostraram que STEVE pode ter relação com um fluxo rápido de partículas extremamente quentes chamadas de sub auroral ion drift (SAID). Os cientistas estudam SAID desde a década de 1970 mas nunca haviam notado as partículas acompanham um fenômeno visual. O Swarm registrou informações sobre essas partículas SAID, sobre suas velocidades e temperaturas, mas não fez nenhum registro de imagem, já que esse satélite não é equipado para isso. Por isso as fotografias dos amadores são tão importantes e tornou possível uma comparação entre as datas das imagens e as datas dos registros das partículas SAID.

As câmeras fotográficas se modernizaram e hoje captam muito mais luz do que no passado, o que certamente ajudou no estudo do fenômeno STEVE. As câmeras fotográficas também se popularizaram, então muito mais gente pode se dedicar ao estudo dos que está acontecendo no céu. Inclusive mencionei isso quando falei do caso da nuvem asperitas, que pode ser melhor documentada e classificada graças a popularização da fotografia com câmeras de qualidade.

Estudar STEVE significa entender melhor a respeito dos processos físicos e químicos que estão acontecendo lá na alta atmosfera. O fenômeno pode fornecer uma pista visual das interações entre as partículas na magnetosfera, assim como as auroras.

Bibliografia