Reação da termosfera a tempestades geomagnéticas

Abstract

A termosferaé uma das camadas mais externas da atmosfera terrestre, localizada entre 90-1000 km de altitude, logo abaixo da exosfera. Composta porátomos e moléculas neutras, ou partículas neutras, a termosferaé extremamente sensívelà variações de energia nela depositada. Durante a ocorrência de tempestades geomagéticas, moderadas ou intensas, uma grande quantidade de energia e momentum são depositadas em regiões de alta latitude da termosfera. O plasma, proveniente do vento solar,é energizado na magnetosfera e ao atingir a termosfera provoca o aquecimento das partículas neutras e a elevação da camada. As perturbações causadas pelas tempestades geomagnéticas na termosfera afetam asórbitas de satélites e outros objetos que transitam nessa região. Assim, o estudo de tais efeitosé extremamente importante do ponto de vista científico e tecnológico. Neste artigo, apresentaremos uma revisão das principais características da termosfera durante intervalos de calmaria (sem tempestades) e intervalos de tempestade. Logo após, discutiremos os efeitos provocados na termosfera pela tempestade geomagnética ocorrida em 20 de novembro de 2003. Para exemplificar os efeitos causados na termosfera, apresentaremos dados de densidade de partículas neutras observados pelo acelerômetro a bordo de um satélite de baixá orbita (LEO, do inglês low-Earth orbit) coletados durante aquela tempestade geomagnética. Palavras-chave: Tempestades geomagnéticas, interações MIT, elevação de partículas neutras na termosfera.The thermosphere is one of the highest layers of the Earth's atmosphere, localized in altitude regions between 90-1000 km, right below the exosphere. Composed of neutral atoms and molecules, or neutral particles, the thermosphere is extremely sensitive to variations of energy input. During the occurrence of moderate or intense geomagnetic storms, large quantities of plasma energy and momentum are deposited in high latitude regions of the thermosphere. Solar wind plasma, previously energized by the magnetosphere, reaches the thermosphere causing the heating and upwelling of neutral particles. The thermosphere disturbances caused by geomagnetic storms affect the orbit of satellites and other objects that fly in that region. Therefore, the study of such effects are extremely important in the scientific and technological view. In this paper, we present a review of the main characteristics of the thermosphere during quiet times (no storms) and during storm times. Then, we discuss the effects caused by the 20 November 2003 geomagnetic storm on the thermosphere. As an example, we present data of neutral density observed by the accelerometer onboard a LEO (low-Earth orbit) satellite during that geomagnetic storm.

La influencia del Sol en la Tierra y otros planetas:Clima espacial

“…La importancia del campo magnético incrementa con la altitud, ya que la atmósfera llega a ser más escasa y su grado de ionización aumenta [50]. Estas densidades atmosféricas afectan directamente a los satélites de bajá orbita debido al aumento de las fuerzas de arrastre en los satélites que propician su deterioro o decaimiento orbital [9,51].…”

“…Estas partículas interactúan con los planetas formando fenómenos como la aurora debido a la interacción con el campo magnético de cada planeta. La interacción entre el viento solar y el campo magnético de la Tierra, generan transferencia de energía y momento desde el Sol dentro de nuestro entorno espacial [9][10][11][12][13][14]. El viento solar proporciona claves que permiten enlazar la atmósfera solar y el entorno de los planetas.…”

Uma andorinha só não faz verão: 160 anos do legado de Richard Carrington

“…Sputnik tem uma importância histórica porque, além de ser um marco da aplicação tecnológica na exploração espacial e desenvolvimento educacional [53], o satélite também teve grande importância na corrida armamentícia entre os Estados Unidos e a União Soviética durante o período denominado Guerra Fria [54]. Dados do Sputnik foram utilizados pela primeira vez para associar decaímentos bruscos de satélites de baixasórbitasà tempestades magnéticas [55,56]. Com respeitoà atividade solar, curiosamente, os números máximos de manchas solares têm sido cada vez menores em cada ciclo solar na Era Espacial, com exceção do número máximo de manchas solares que ocorreu por volta de 1970.…”