Um tipo especial de aurora, projetada de leste a oeste no canãu noturno como um colar de panãrolas brilhantes, estãoajudando os cientistas a entender melhor a ciência das auroras e seus poderosos impulsionadores no Espaço. Conhecidas como contas aurorais, essas luzes geralmente aparecem logo antes de grandes exibições aurorais, que são causadas por tempestades elanãtricas no espaço chamadas subtempestades. Anteriormente, os cientistas não tinham certeza se as contas aurorais estãode alguma forma conectadas a outras exibições aurorais como um fena´meno no espaço que precede as subtempestades, ou se são causadas por distúrbios pra³ximos a  atmosfera da Terra.

Mas novos e poderosos modelos de computador combinados com observações da missão Time History of Events e Macroscale Interactions during Substorms — THEMIS — forneceram a primeira forte evidência dos eventos no espaço que levaram ao aparecimento dessas contas e demonstraram o importante papel que desempenham em nosso ambiente pra³ximo ao Espaço.

"Agora sabemos com certeza que a formação dessas contas éparte de um processo que precede o desencadeamento de uma subtormidade no Espaço", disse Vassilis Angelopoulos, pesquisador principal do THEMIS na Universidade da Califa³rnia, em Los Angeles. "Esta éuma nova pea§a importante do quebra-cabea§a."

Ao fornecer uma imagem mais ampla do que pode ser vista com as três Espaçonaves THEMIS ou observações de solo sozinhas, os novos modelos mostraram que as esferas aurorais são causadas por turbulaªncia no plasma - um quarto estado da matéria, feito departículas gasosas e altamente condutoras carregadas —Surrounding Earth. Os resultados, publicados recentemente nas revistas Geophysical Research Letters e Journal of Geophysical Research: Space Physics , ira£o ajudar os cientistas a compreender melhor toda a gama de estruturas em espiral vistas nas auroras.

"As observações do THEMIS agora revelaram turbulaªncias no espaço que causam fluxos vistos iluminando o canãu como panãrolas únicas no colar auroral brilhante", disse Evgeny Panov, autor principal de um dos novos artigos e cientista do THEMIS no Instituto de Pesquisa Espacial do Academia Austra­aca de Ciências. "Essas turbulaªncias no espaço são inicialmente causadas por elanãtrons mais leves e a¡geis, movendo-se com o peso departículas 2.000 vezes mais pesadas, e que teoricamente podem se desenvolver em subtempestades aurorais em escala real."

As auroras são criadas quandopartículas carregadas do Sol ficam presas no ambiente magnético da Terra - a magnetosfera - e são canalizadas para a atmosfera superior da Terra, onde colisaµes fazem com que a¡tomos e moléculas de hidrogaªnio, oxigaªnio e nitrogaªnio brilhem. Modelando o ambiente pra³ximo a  Terra em escalas de dezenas de milhas a 1,2 milhões de milhas, os cientistas do THEMIS foram capazes de mostrar os detalhes de como as contas aurorais se formam.

Amedida que nuvens correntes de plasma arrotadas pelo Sol passam pela Terra, sua interação com o campo magnético da Terra cria bolhas flutuantes de plasma atrás da Terra. Como uma la¢mpada de lava, desequila­brios na flutuabilidade entre as bolhas e o plasma mais pesado na magnetosfera criam dedos de plasma de 2.500 milhas de largura que se estendem em direção a  Terra. As assinaturas desses dedos criam a estrutura distinta em forma de conta na aurora.

"Houve uma percepção de que, em suma, esses eventos relativamente pequenos e transita³rios que acontecem ao redor da magnetosfera são de alguma forma importantes", disse David Sibeck, cientista do projeto THEMIS no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Sa³ recentemente chegamos ao ponto em que a capacidade de computação éboa o suficiente para capturar a física ba¡sica desses sistemas."

Agora que os cientistas entendem que as contas aurorais precedem as subtempestades, eles querem descobrir como, por que e quando as contas podem desencadear uma subtempestade completa. Pelo menos em teoria, os dedos podem emaranhar as linhas do campo magnético e causar um evento explosivo conhecido como reconexão magnanãtica, que bem conhecida por criar subtempestades e auroras em escala real que enchem o canãu noturno.

Desde o seu lana§amento em 2007, o THEMIS tem feito medições detalhadas ao passar pela magnetosfera, a fim de compreender as causas das subtempestades que levam a s auroras. Em sua missão principal, a THEMIS foi capaz de mostrar que a reconexão magnanãtica éa principal causa de subtempestades. Os novos resultados destacam a importa¢ncia de estruturas e fena´menos em escalas menores - aquelas centenas e milhares de quila´metros de dia¢metro em comparação com aqueles que medem milhões de quila´metros.

"Para entender esses recursos na aurora, vocêrealmente precisa resolver as escalas globais e locais menores. a‰ por isso que foi tão desafiador atéagora", disse Slava Merkin, co-autor de um dos novos artigos e cientista no Center for Geospace Storms da NASA, sediado no Laborata³rio de Fa­sica Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland. "Requer algoritmos muito sofisticados e supercomputadores muito grandes."

As novas simulações de computador correspondem quase perfeitamente ao THEMIS e a s observações do solo. Apa³s o sucesso inicial dos novos modelos de computador, os cientistas da THEMIS estãoansiosos para aplica¡-los a outros fena´menos aurorais inexplica¡veis. Particularmente na explicação de estruturas de pequena escala, os modelos de computador são essenciais, pois podem ajudar a interpretar o que acontece entre os Espaços por onde as três Espaçonaves THEMIS passam.

"Ha¡ muitas estruturas muito dina¢micas e em escala muito pequena que as pessoas veem nas auroras que são difa­ceis de conectar a  imagem maior no Espaço, pois acontecem muito rapidamente e em escalas muito pequenas", disse Kareem Sorathia, autor principal de um dos os novos artigos e cientistas do Center for Geospace Storms da NASA, com sede no Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. "Agora que podemos usar modelos globais para caracteriza¡-los e investiga¡-los, isso abre muitas portas novas."