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Atualizado 10 de abril de 2026

Físicos finalmente desvendaram o mecanismo que mantem o campo elétrico que impulsiona as partículas das auroras boreais, ele se assemelha ao funcionamento de um capacitor.

A pesquisa foi publicada na Revista Nature Communications.

A Seguir veremos como a luz é impulsionada para formar as magníficos espetáculos das auroras boreais, por um imenso ‘capacitor universal’. Em texto, imagens e vídeos.

Esquema comparativo dos processos de aceleração auroral na Terra e em Júpiter. O espectro de elétrons da Terra foi obtido pela sonda DMSP F19, e o de Júpiter, pela sonda Juno. Ambos os espectros exibem uma estrutura semelhante em forma de V invertido, indicando a presença de quedas estáveis ​​de potencial elétrico acima das regiões aurorais. Essa semelhança aponta para um mecanismo comum de aceleração auroral entre os planetas e ilustra como os conhecimentos obtidos a partir de auroras planetárias ajudam a interpretar observações de alta resolução próximas à Terra. Imagem dos autores da pesquisa: S. Tian e Z. Yao
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Ao desvendar o segredo das auroras boreais, a ciência não está apenas explicando um espetáculo visual; ela está descobrindo a ‘assinatura quântica’ dentro da geometria do espaço-tempo.

Estaríamos prestes a usar esse ‘capacitor cósmico’ para redesenhar a nossa própria rede energética planetária?

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Vídeo 1: Como acontece a Aurora Boreal?

Vídeo 2: AURORA BOREAL: O que são e como se formam?

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Vídeo 3: A Noite Polar E Os Lugares Onde Acontece

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Um “Capacitor Universal” é a chave para explicar o espetáculo indizível das auroras

E se as luzes mais belas do planeta fossem o subproduto de um gigantesco curto-circuito quântico?

Físicos Sheng Tian e colegas das universidades de Hong Kong e da Califórnia descobriram que a Terra tem seu próprio ‘capacitor universal’, um mecanismo invisível que carrega e impulsiona partículas na nossa atmosfera com a precisão de um átomo de hidrogênio.

Esse processo é a física fundamental que rege os fenômenos mais belos e complexos do nosso sistema solar, as auroras boreais. E um “Capacitor Universal” é a chave de ouro para explicar o espetáculo indizível das auroras.

Ilustração do acoplamento entre os processos magnetosféricos e a região de aceleração auroral. a Detalhes da região de aceleração auroral (AAR) inferidos a partir de observações com o comportamento bem conhecido da corrente elétrica paralela ascendente associada. Imagem: Artigo: https://www.nature.com/articles/s41467-025-65819-4
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Desvendar o mecanismo que sustenta esse campo elétrico é como encontrar o “diagrama de circuito” que a natureza usa para acelerar partículas a velocidades quase relativísticas na nossa magnetosfera.

Os fenômenos de luz natural conhecidos como auroras proporcionam uma visão fascinante da dinâmica eletromagnética em plasmas espaciais.

No entanto, a relação entre os processos energéticos associados à região de aceleração auroral permanece obscura, principalmente devido à falta de análises quantitativas.

Antes desta pesquisa a grande pergunta era: O que alimenta os campos elétricos que aceleram essas partículas para que as auroras possam ser finalmente produzidas?

Vídeo 1: Como acontece a Aurora Boreal?

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Ondas de Alfvén viajam da magnetosfera para a região de aceleração auroral, fornecendo energia que impulsiona as partículas carregadas para a atmosfera, e produz as luzes brilhantes da aurora boreal

Os pesquisadores usaram uma avaliação quantitativa do balanço energético utilizando múltiplas plataformas, da magnetosfera à ionosfera auroral, destacando a interação entre esses dois mecanismos: o potencial elétrico e aceleração de Alfvén.

Imagens da aurora boreal e as respectivas medições da magnetosfera. a Imagem da aurora capturada pelo THEMIS ASI (luz branca, contagem bruta) no hemisfério norte. A imagem é apresentada no plano de latitude magnética (MLat) em graus . Imagem: Artigo: https://www.nature.com/articles/s41467-025-65819-4

Segundo os cientístas, semelhanças no comportamento das partículas aurorais entre a Terra e Júpiter sugerem a aplicabilidade do cenário terrestre a Júpiter e, potencialmente, a outros corpos celestes no Universo.

A pesquisa revela que as ondas de Alfvén — ondas de plasma que viajam ao longo das linhas do campo magnético da Terra — atuam como uma fonte de energia invisível, alimentando as deslumbrantes auroras boreais que vemos no céu.

Ao analisar como as partículas carregadas se movem e ganham energia em diferentes regiões do espaço, os pesquisadores demonstraram que essas ondas atuam como um acelerador natural, fornecendo energia que impulsiona as partículas carregadas para a atmosfera e produz as luzes brilhantes da aurora boreal.

Derivação dos fluxos de energia do arco auroral e dos elétrons em forma de V invertido. a) Espectrograma de energia-tempo dos elétrons medido pelo satélite DMSP F19. 
b) Fluxo de energia dos elétrons (azul) integrado a partir dos espectrogramas de energia-tempo e o fluxo de energia do arco auroral (pontos vermelhos) ao longo da área de cobertura do DMSP. Imagem: Artigo: https://www.nature.com/articles/s41467-025-65819-4

O fenômeno das ondas de Alfvén, ondas de plasma que viajam ao longo das linhas do campo magnético da Terra – Hannes Alfvén (1908-1995) teorizou em 1942 um tipo de onda magnetohidrodinâmica de baixa frequência que se propaga na direção do campo magnético, através da oscilação dos íons no plasma.

São essas ondas que funcionam como uma fonte de energia invisível, alimentando as deslumbrantes auroras que vemos no céu.

Ao analisar como as partículas carregadas se movem e ganham energia em diferentes regiões do espaço, os pesquisadores demonstraram que essas ondas atuam como um acelerador natural de partículas, fornecendo a energia que impulsiona as partículas carregadas para a atmosfera, finalmente produzindo as luzes brilhantes das auroras.

Vídeo 2: AURORA BOREAL: O que são e como se formam?

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Dados das sondas Van Allen da NASA e da missão THEMIS permitiram explicar a física da aurora da Terra, também aplicável a outros planetas do sistema solar e além

Para confirmar suas descobertas, a equipe analisou dados coletados por múltiplos satélites em órbita da Terra, incluindo as sondas Van Allen da NASA e a missão THEMIS.

Os dados forneceram evidências sólidas de que as ondas de Alfvén transferem energia continuamente para a região de aceleração da aurora, mantendo os campos elétricos que, de outra forma, se dissipariam.

 Fluxo de Poynting observado na magnetosfera associado ao arco auroral. a O encontro de RBSP-A e -B com o arco auroral durante seu desenvolvimento azimutal no tempo local magnético. b O espectrograma de frequência do campo magnético usando a transformada wavelet de Morlet para RBSP-A. c O fluxo de Poynting de onda 3D (filtrado de 0,6 mHz a 100 mHz) em um sistema de coordenadas alinhadas ao campo (FAC). Imagem: Artigo: https://www.nature.com/articles/s41467-025-65819-4

O professor Yao lidera uma equipe dedicada à ciência espacial e planetária na Universidade de Hong Kong (HKU), que consolidou sua reputação por pesquisas de alto impacto sobre auroras planetárias.

Com profundo conhecimento da dinâmica magnetosférica de planetas como Júpiter e Saturno, a equipe da HKU trouxe uma perspectiva planetária essencial para o estudo.

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A pesquisa representa um modelo de colaboração interdisciplinar. A equipe da UCLA, liderada pelo Dr. Sheng Tian, ​​contribuiu com vasta experiência em física das auroras terrestres, enquanto a equipe da HKU forneceu o contexto mais amplo da física espacial planetária.

Vídeo 3: A Noite Polar e Os Lugares Onde Acontece

Bibliografia

Revista Nature Communications

Evidence for Alfvén waves powering auroral arc via a static electric potential drop
DOI: 10.1038/s41467-025-65819-4

Revista Science

The Global Morphology of Wave Poynting Flux: Powering the Aurora

DOI: 10.1126/science.1080073

Department of Earth and Planetary Sciences, University of Hong Kong (HKU)

Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, University of California (UCLA)

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Análise Audiovisual

Vídeo 1 Canal History Brasil: Como acontece a Aurora Boreal?

Vídeo 2 Nossa Ecologia: AURORA BOREAL: O que são e como se formam?

Vídeo 3 Nature & Space: A Noite Polar E Os Lugares Onde Acontece

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Além do Sol: Físicos Desvendaram o “Capacitor Universal” que Impulsiona as Auroras Boreais | Nature & Space

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