O que aquece a atmosfera superior da Terra? A resposta pode te surpreender

Uma sonda da NASA, chamada Global Observations of the Limb and Disk (ou simplesmente GOLD), descobriu mais um efeito do clima espacial nas camadas mais altas da atmosfera terrestre — a chamada termosfera, onde as temperaturas podem chegar a 1.500 °C. É que a descoberta mostra que essa camada é aquecida não pela luz solar, como se imaginava, mas pelos ventos solares. O novo conhecimento ajudará os cientistas a refinar os modelos da interação entre partículas do Sol e a atmosfera.

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Embora os nomes "vento solar" e "luz solar" possam gerar confusão, o vento solar é algo bem diferente da luz que aquece a superfície do planeta. Enquanto o calor que experimentamos em um dia ensolarado é o resultado da radiação de ondas curtas que atravessa a atmosfera diretamente para refletir na superfície e nos aquecer, o vento solar é formado por partículas e campos magnéticos que escapam continuamente do Sol.

A termosfera é uma classificação térmica de uma região entre 85 e 600 km de altitude, onde também está a ionosfera (400-500 km), onde ocorrem processos de ionização e a filtragem da radiação solar em comprimentos de onda como ultravioleta. Essa ionização ocorre com a interação entre o vento solar e a ionosfera, o que causa fenômenos como a aurora.

Uma vez que a termosfera absorve comprimentos de onda como raios X de alta energia e ultravioleta extremos do Sol, impedindo que esses tipos de luz prejudiciais a nós cheguem ao solo, a temperatura dessa camada atmosférica se eleva. Mas agora sabemos que o principal agente no aquecimento da termosfera é o vento solar — em especial as rajadas mais fortes que perturbam o campo magnético da Terra.

Para descobrir isso, os autores do novo estudo compararam dias com mais atividade geomagnética com os dias em que há menor atividade, e encontraram uma diferença de 90 °C) entre ambos. Em outras palavras, as perturbações magnéticas causadas pelo vento solar estavam aquecendo a termosfera. Um certo aquecimento era esperado perto dos polos terrestres, onde há um ponto fraco no campo magnético, mas o GOLD mostrou aumentos de temperatura em todo o globo.

De acordo com Fazlul Laskar, principal autor do estudo e pesquisador do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado, esse estranho fenômeno é devido à alguma mudança dos padrões de circulação global do ar acima de nós. Essa circulação empurraria o ar do equador até os polos e, depois, traria de volta em altitudes mais baixas. À medida que o vento solar colide com a termosfera perto dos polos, esse padrão de circulação é afetado.

Como resultado, os ventos, a circulação global e a compressão atmosférica podem elevar as temperaturas de toda a termosfera, de acordo com as explicações de Laskar e sua equipe para os dados encontrados pela GOLD. A mudança na circulação também pode explicar outra descoberta surpreendente: a sonda mostrou que a quantidade de calor adicionado depende da hora do dia, com um efeito mais forte durante a manhã.

A sonda GOLD está em órbita geossíncrona com a Terra, sempre analisando o hemisfério ocidental do planeta, medindo a temperatura da atmosfera constantemente e mudando a compreensão sobre o ar acima de nós. Até então, os cientistas pensavam que mudanças na termosfera só poderiam ser causadas por grandes eventos geomagnéticos, mas as descobertas da GOLD, descritas em um artigo publicado na Geophysical Research Letters, implicam que “até mesmo atividades menores podem ter um impacto”, disse Laskar.

Fonte: NASA