A aurora polar e um fenomeno optico composto de um brilho observado nos ceus noturnos nas regioes polares, em decorrencia do impacto de particulas de vento solar e a poeira espacial encontrada na via lactea com a alta atmosfera da Terra, canalizadas pelo campo magnetico terrestre.[1] Em latitudes do hemisferio norte e conhecida como aurora boreal (nome batizado por Galileu Galilei em 1619,[2] em referencia a deusa romana do amanhecer Aurora e ao seu filho Boreas, representante dos ventos nortes), ou luzes do Norte (nome mais comum entre os escandinavos). Ocorre normalmente nas epocas de setembro a outubro e de marco a abril. Em latitudes do hemisferio sul e conhecida como aurora austral, nome batizado por James Cook, uma referencia direta ao fato de estar ao Sul.[3]O fenomeno nao e exclusivo somente a Terra, sendo tambem observavel em outros planetas do sistema solar como Jupiter, Saturno, Marte e Venus.[4] Da mesma maneira, o fenomeno nao e exclusivo da natureza, sendo tambem reproduzivel artificialmente atraves de explosoes nucleares ou em laboratorio.MecanismoA aurora aparece tipicamente tanto como um brilho difuso quanto como uma cortina estendida em sentido horizontal. Algumas vezes sao formados arcos que podem mudar de forma constantemente. Cada cortina consiste de varios raios paralelos e alinhados na direcao das linhas do campo magnetico, sugerindo que o fenomeno no nosso planeta esta alinhado com o campo magnetico terrestre. Da mesma forma a juncao de diversos fatores pode levar a formacao de linhas aurorais de tonalidades de cor especificas.Aurora polar terrestreAurora boreal vista da Estacao Espacial InternacionalA aurora polar terrestre e causada por eletrons de energia de 1 a 15 keV, alem de protons e particulas alfa, sendo que a luz e produzida quando eles colidem com atomos da atmosfera do planeta, predominantemente oxigenio e nitrogenio, tipicamente em altitudes entre 80 e 150 km. Cada colisao emite parte da energia da particula para o atomo que e atingido, um processo de ionizacao, dissociacao e excitacao de particulas. Quando ocorre ionizacao, eletrons sao despejados do atomo, os quais carregam energia e criam um efeito domino de ionizacao em outros atomos. A excitacao resulta em emissao, levando o atomo a estados instaveis, sendo que estes emitem luz em frequencias especificas enquanto se estabilizam. Enquanto a estabilizacao do oxigenio leva ate um segundo para acontecer, nitrogenio estabiliza-se e emite luz instantaneamente. Tal processo, que e essencial para a formacao da ionosfera terrestre, e comparavel ao de uma tela de televisao, no qual eletrons atingem uma superficie de fosforo, alterando o nivel de energia das moleculas e resultando na emissao de luz.De modo geral, o efeito luminoso e dominado pela emissao de atomos de oxigenio em altas camadas atmosfericas (em torno de 200 km de altitude), o que produz a tonalidade verde. Quando a tempestade e forte, camadas mais baixas da atmosfera sao atingidas pelo vento solar (em torno de 100 km de altitude), produzindo a tonalidade vermelho escura pela emissao de atomos de nitrogenio (predominante) e oxigenio. Atomos de oxigenio emitem tonalidades de cores bastante variadas, mas as predominantes sao o vermelho e o verde.O fenomeno tambem