Por que a aurora boreal só acontece nos polos da Terra

O lugar onde você está

Por que a aurora boreal só acontece nos polos? Na verdade, ela não fica restrita a eles: o campo magnético conduz os elétrons a faixas ao redor dos polos magnéticos, e tempestades fortes permitem vê-la mais perto do equador. As fotos costumam mostrar uma cortina verde brilhante sobre uma paisagem escura, muitas vezes com um lago ou fiorde repetindo a imagem de cabeça para baixo. Esta exposição coloca você dentro dessa foto. Você está à noite na margem de um lago congelado em uma pequena vila ártica, com cabanas atrás, uma floresta de píceas a oeste, uma colina com torre de observação a leste e um pequeno observatório além do lago. Acima de tudo isso, o céu calcula a aurora com as mesmas grandezas usadas pelos cientistas para descrevê-la.

O vale tem cerca de 700 m de largura. A vila ocupa um terraço plano no centro: doze cabanas com janelas iluminadas, uma capela de madeira com relógio, uma sauna e um píer que avança sobre o gelo. O lago ao norte tem gelo negro com acúmulos de neve. Uma pista de trenó de neve compactada contorna o lago e atravessa a floresta. A colina tem 34 m, e uma torre de 9 m no topo permite ver o céu inteiro. O observatório tem um abrigo de magnetômetro, uma câmera de céu inteiro sob uma cúpula de vidro e um painel com duas telas mostrando o que medem.

Você pode mudar o comportamento do céu. Os controles reúnem a intensidade da tempestade (índice Kp), a energia dos elétrons, a hora, a data, o lugar, as nuvens, a Lua e o obturador da câmera. Cada um modifica a aurora seguindo o comportamento real. Um mostrador à esquerda explica por quê: sua latitude geomagnética, a posição da borda do oval auroral, as altitudes da luz verde e vermelha e a posição do Sol. Acima, um pequeno mapa mostra o oval visto do polo, com seu lugar marcado.

Os primeiros dez segundos

A exposição começa tarde em uma noite de fevereiro, na latitude de Tromsø, no norte da Noruega, com Kp 3+, pouco antes da meia-noite magnética. Uma subtempestade entra em expansão: as cortinas brilham, se dobram e lançam raios para cima, refletidos no gelo exposto do lago. Arraste para olhar para cima. A luz verde começa a cerca de 100 km acima de você e, em uma noite clara como esta, é forte o bastante para tingir levemente a neve de verde.

De onde vem a luz

Uma aurora é luz emitida pelo ar quando elétrons rápidos o atingem. O Space Weather Prediction Center da NOAA explica: os elétrons são acelerados na cauda noturna do campo magnético terrestre e, mais perto da Terra, ao longo das linhas aurorais. Eles seguem o campo até a alta atmosfera perto dos polos e colidem com oxigênio e nitrogênio. Átomos e moléculas absorvem energia nas colisões e a devolvem como luz, como o gás de um letreiro de néon. Prótons também produzem aurora, mas fraca, difusa e normalmente difícil de ver.

As linhas de campo determinam onde isso acontece. Perto do equador, passam bem acima do solo e se fecham longe no espaço; perto dos polos, entram com forte inclinação na atmosfera. Os elétrons aurorais descem por linhas que chegam à cauda noturna e encontram o solo em uma faixa ao redor de cada polo magnético. A NOAA situa a formação geralmente entre 80 e 500 km de altitude. O melhor lugar para observar fica sob uma faixa entre cerca de 60° e 75° de latitude, onde a aurora pode aparecer em mais da metade das noites do ano.

O Sol fornece a energia, mas não diretamente. O vento solar, um fluxo tênue de partículas carregadas, pressiona o campo e o estica em uma longa cauda noturna. A energia se acumula ali e é liberada em rajadas. Quando uma ejeção de massa coronal, uma grande nuvem de plasma expelida pelo Sol, atinge a Terra, o campo é muito mais perturbado: a aurora brilha mais e avança para o equador.

Por que verde e por que vermelho

A maior parte da cor vem do oxigênio atômico. As notas de Science On a Sphere da NOAA descrevem a mais comum como um verde amarelado claro em um comprimento de onda preciso, 557,7 nm. Outra cor frequente é o vermelho de 630,0 nm, também do oxigênio. A borda inferior dos raios pode ser roxa azulada a 427,8 nm, produzida por íons de nitrogênio. A NASA situa o verde aproximadamente entre 100 e 200 km, o vermelho acima de 200 km, o azul do nitrogênio entre 100 e 200 km e o rosa ou roxo avermelhado do nitrogênio abaixo de cerca de 100 km.

Por que o mesmo átomo produz verde embaixo e vermelho em cima? O estado excitado que dá a linha verde geralmente emite seu fóton em cerca de um segundo. O estado da linha vermelha dura muito mais, em média cerca de 110 segundos. No ar rarefeito acima de 200 km, o átomo pode esperar sem colidir e emitir vermelho. Mais abaixo, as colisões são tão frequentes que ele perde primeiro a energia para um vizinho e a luz vermelha não aparece. Os modelos da emissão de 630,0 nm chamam isso de supressão por colisões. Assim, a altitude separa as cores: vermelho no topo, verde no meio e emissões mais rápidas do nitrogênio na borda inferior.

A exposição constrói cada cortina com quatro camadas que seguem essas regras. O programa de sombreamento percorre cada raio visual pela atmosfera sobre uma Terra curva, de 85 km até o topo da camada vermelha. A cada altitude, encontra o padrão das cortinas e soma a luz das camadas que brilham ali. Por isso a base é nítida e verde e o topo se desvanece em vermelho.

Uma cor para cada altitude

Ative a régua para comparar a aurora com coisas conhecidas. Uma pessoa mede 1,7 m. Um avião comercial voa a cerca de 11 km. O cume do Everest fica um pouco abaixo de 9 km. A luz verde começa perto de 100 km, cerca de nove altitudes de avião e aproximadamente 59.000 vezes a altura do manequim da margem. A Estação Espacial Internacional orbita a cerca de 410 km, na faixa da camada vermelha. Astronautas frequentemente olham para baixo para ver o verde e para os lados para ver o vermelho.

A régua fica a pelo menos 450 km de você, na direção da aurora, para caberem 100 km e 400 km na mesma vista. Como a Terra se curva, as marcas não ficam igualmente espaçadas: de longe, 400 km parece apenas algumas vezes mais alto no horizonte que 100 km.

A energia dos elétrons determina a altitude

A profundidade atingida depende da energia. Um elétron rápido atravessa mais ar, cada vez mais denso, antes de perder toda a energia. Estudos de precipitação eletrônica situam o máximo de ionização perto de 110 km para elétrons de 10 keV e de 250 km para os abaixo de 0,1 keV. Elétrons de cerca de 100 keV chegam a aproximadamente 80 km. Aqui se usa uma curva suave por valores como estes: 0,1 keV para perto de 235 km; 1 keV, de 145 km; 3 keV, de 125 km; 10 keV, de 110 km; 30 keV, de 96 km; e 100 keV, de 80 km.

O controle mostra a consequência. Com elétrons pouco energéticos, abaixo de cerca de 1 keV, a luz vem de altitudes elevadas, onde a linha vermelha sobrevive, e a aurora fica vermelha. Com elétrons muito energéticos, de 20 keV ou mais, as cortinas descem de 100 km e ganham uma borda rosa de nitrogênio. A maioria das cortinas brilhantes vem de elétrons de poucos keV, o ajuste inicial.

O oval: um anel, não uma calota

Muita gente imagina um brilho sobre o Polo Norte. Visto do espaço, ele é um anel. A NOAA descreve dois ovais, um ao redor de cada polo magnético. Em períodos calmos, o anel tem algumas centenas de quilômetros de largura e fica longe do polo geográfico. O próprio Polo Norte geralmente está dentro dele, sob uma calota com pouca aurora. Por isso os melhores lugares são cidades como Tromsø, Kiruna, Fairbanks e Yellowknife, não o polo.

O centro é o polo geomagnético, não o geográfico. O modelo IGRF situava esse polo em 2025 perto de 80,8° N, 72,6° W, no Ártico canadense em direção à Groenlândia, a cerca de 1000 km do Polo Norte. O anel também é assimétrico: vai mais longe na direção do equador no lado noturno que no diurno. Os primeiros satélites o fotografaram como um quase círculo deslocado do polo. Holzworth e Meng mostraram em 1975 que um círculo deslocado com pequenas correções o descreve bem.

O mapa pequeno desenha o oval usado aqui, visto de cima do polo, com a meia-noite magnética embaixo. Mude a hora e a Terra gira sob o oval, que mantém sua orientação em relação ao Sol. Aumente Kp e o anel cresce.

Por que uma tempestade empurra o oval para o equador

O oval marca onde as linhas da cauda noturna chegam ao solo. Quando o vento solar pressiona mais, especialmente se o campo que transporta aponta ao sul, mais linhas terrestres se abrem e são arrastadas para a cauda. A região de linhas abertas sobre cada polo, a calota polar, aumenta, e o oval ao redor cresce junto. Holzworth e Meng relacionaram seu tamanho à componente sul do campo do vento solar em fotos de satélite. Usando imagens ultravioletas do satélite Polar da NASA, Carbary encontrou uma regra aproximada para a parte mais brilhante: cerca de 1° de latitude magnética rumo ao equador por unidade de Kp.

Por isso uma tempestade forte nem sempre favorece cidades árticas. Com Kp 7, a borda deste modelo desce até cerca de 53° à meia-noite. Tromsø, a 67,5°, fica no lado polar da aurora mais brilhante, e as cortinas aparecem no céu ao sul. O passeio mostra isso: olhe ao sul sobre a vila.

Kp, o número da tempestade

Kp mede a perturbação do campo magnético terrestre. É calculado a cada três horas com registros de magnetômetros de 13 observatórios subaurorais e vai de 0 a 9 em terços: 0, 0+, 1-, 1, 1+ e assim até 9, somando 28 níveis. A NOAA o usa na escala de tempestades geomagnéticas. Kp 5 é uma tempestade menor (G1); Kp 6, moderada (G2); Kp 7, forte (G3); Kp 8, severa (G4); Kp 9, extrema (G5). A NOAA prevê cerca de quatro G5 por ciclo de 11 anos.

A mesma tabela dá um alcance aproximado. Com Kp 5, a aurora costuma aparecer em altas latitudes, como o norte de Michigan e Maine. Com Kp 6, já foi vista até New York e Idaho, tipicamente 55° geomagnéticos; com Kp 7, até Illinois e Oregon, 50°; com Kp 8, até Alabama e o norte da Califórnia, 45°; com Kp 9, até Flórida e o sul do Texas, 40°.

O controle avança nos mesmos terços. A etiqueta mantém a notação publicada: 3+ significa três e um terço.

Como o modelo posiciona o oval

A borda vem de um estudo específico. Gussenhoven, Hardy e Heinemann usaram detectores de elétrons dos satélites meteorológicos DMSP F2 e F4, que cruzam muitas vezes por dia a zona auroral, para encontrar o limite equatorial da aurora difusa. Para cada hora local magnética ajustaram uma reta, Λ = Λ0 + α·Kp, onde Λ é a latitude geomagnética corrigida da borda. Perto da meia-noite (00 a 01 MLT), o ajuste é 66,1° − 1,99° × Kp; entre 11 e 12 MLT, perto do meio-dia, é 70,1° − 1,25° × Kp. A borda avança cerca de 2° por unidade de Kp à noite, menos durante o dia.

A exposição combina as retas horárias suavemente e preenche duas lacunas (02 a 04 MLT e 13 a 15 MLT) com interpolação linear entre horas vizinhas. A amostra chega a cerca de Kp 6, então as retas de Kp 7, 8 e 9 são extrapolações. A tabela compara o modelo com as descrições da NOAA: as latitudes de visibilidade típica ficam entre a borda na vertical e o ponto mais distante onde o topo vermelho poderia mal aparecer no horizonte.

A largura da faixa brilhante é uma aproximação própria, não um ajuste: cerca de 8° à meia-noite em períodos calmos, aumentando 0,4° por unidade de Kp, e cerca de 7° perto do meio-dia. O brilho é maior antes da meia-noite e menor perto do meio-dia. A previsão auroral de 30 minutos da NOAA usa outro modelo, OVATION Prime, alimentado por medições do vento solar, não por Kp.

Sua latitude geomagnética

Como o oval se centra no polo geomagnético, a latitude geográfica orienta mal. Tromsø, a 69,7° N, está a cerca de 67,5° geomagnéticos. Fairbanks, a 64,8° N, está a aproximadamente 65,6°, pois o Alaska fica do lado para o qual o polo se inclina. Seoul, a 37,6° N, tem apenas cerca de 28,9°, pois o leste asiático está no lado oposto. Uma cidade europeia ou norte-americana na mesma latitude geográfica teria mais chances.

Abra "Eu" e escolha uma cidade, use sua localização ou digite latitude e longitude. O dipolo IGRF permite calcular sua latitude geomagnética e dois Kp: aquele em que a borda chega sobre você à meia-noite magnética e aquele em que alguma luz vermelha do topo supera seu horizonte. A lista "Cidades" faz o mesmo para 40 lugares, de Tromsø e Longyearbyen a Singapore. Nada do que você digita sai do aparelho.

Ver uma aurora de longe

Não é preciso estar sob o oval. Uma cortina a 100 km de altura pode ser vista de longe, baixa no horizonte, como uma serra distante. A curvatura terrestre impõe um limite. Para luz na altitude h, o ponto do solo mais distante de onde ela toca o horizonte está a um ângulo θ sobre a superfície, com cos θ = R / (R + h), sendo R o raio terrestre, 6371 km. Para 110 km, isso dá cerca de 10,6° de latitude, aproximadamente 1200 km. Para 400 km, dá cerca de 19,8°.

Por isso o topo vermelho importa longe do oval. Em uma grande tempestade, o oval avança ao equador e a camada vermelha sobe, até 475 km neste modelo com Kp 9. De uma cidade a 20° de distância, as cortinas verdes ficam abaixo do horizonte, mas o vermelho aparece pouco acima dele.

Na prática, a geometria não basta: morros, névoa, luzes urbanas e a fraqueza da emissão perto do horizonte dificultam a observação. Por isso os limites típicos da NOAA ficam bem mais próximos dos polos que o limite geométrico da tabela.

A Coreia e a tempestade de maio de 2024

Em 10 de maio de 2024, várias ejeções de massa coronal chegaram à Terra e provocaram uma G5, a primeira desde 2003. A NASA a chamou de tempestade solar mais forte a atingir a Terra em 20 anos e citou auroras até 26° de latitude magnética. Aqui, com Kp 9, o topo vermelho poderia aparecer até 27,2°, perto dessa observação.

O Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) relatou as observações coreanas. A câmera de céu inteiro do sistema TIMOS no Observatório Bohyunsan, com filtro vermelho de 630,0 nm, registrou luz vermelha ao norte. Telescópios de campo amplo do KASI na Mongólia e nos Estados Unidos também fotografaram aurora vermelha. Na madrugada de 12 de maio, amadores do Yongin Children’s Observatory a fotografaram de Hwacheon, em Gangwon. O KASI lembrou que a câmera de Bohyunsan já havia captado aurora vermelha em 30 de outubro de 2003, nas tempestades de Halloween. Seus pesquisadores depois descreveram grandes alterações ionosféricas na mesma tempestade: aumento noturno do conteúdo eletrônico total e forte cintilação, seguido no dia seguinte por uma queda superior a 70% abaixo do normal.

O passeio coloca você em Seoul com Kp 9, perto da meia-noite magnética. Só uma faixa vermelha fina aparece sobre as cristas ao norte, refletida no lago. É aproximadamente o que se pode esperar da Coreia e exige uma das maiores tempestades do ciclo solar.

Uma noite: arcos, expansão e manchas

A NOAA descreve uma noite típica. No começo, arcos vão de horizonte a horizonte. Mais tarde, perto da meia-noite, eles se torcem e oscilam como cortinas ao vento. Podem se espalhar de repente pelo céu inteiro, movendo-se depressa e ficando muito brilhantes: o auge de uma subtempestade auroral. De madrugada surgem formas de nuvens, e essas manchas difusas frequentemente piscam por horas.

Syun-Ichi Akasofu descreveu a sequência em 1964 usando filmes de câmeras de céu inteiro e a chamou de subtempestade auroral. A energia da cauda magnética é liberada e a expansão costuma começar perto da meia-noite magnética. As manchas pulsantes da manhã vêm de elétrons espalhados para fora da magnetosfera por ondas chamadas coro. Nishimura e colegas mostraram em 2010 que manchas e ondas se ligam e desligam juntas.

Aqui o ciclo funciona no lado noturno com Kp 3 ou mais: aumento lento do brilho por cerca de 40 segundos, expansão de aproximadamente 20 segundos com raios mais rápidos e alargamento rumo ao polo, seguida de recuperação. Entre 03 e 09 em hora local magnética, as cortinas dão lugar a manchas piscantes.

O magnetômetro e a câmera de céu inteiro

Durante uma expansão, uma corrente intensa, o eletrojato para oeste, flui a cerca de 100 km ao longo da aurora. O magnetômetro no solo a registra como queda da componente norte do campo. O painel mostra os últimos 60 segundos. Com Kp 4 ou 5, a queda chega a centenas de nanoteslas, comparada com o campo terrestre total de cerca de 50.000 nT. Kp é calculado a partir de registros parecidos em observatórios mais distantes dos polos.

Ao lado fica uma câmera de céu inteiro: uma lente olho de peixe sob vidro fotografa de horizonte a horizonte em um quadro, norte em cima e leste à esquerda porque você olha para cima. A tela mostra o mesmo céu ao redor, projetado como olho de peixe.

Noite polar e sol da meia-noite

Ao norte do Círculo Polar Ártico, o Sol fica abaixo do horizonte o dia inteiro durante parte do inverno. A posição é calculada pelas equações solares da NOAA. Um dia conta como noite polar se o centro solar fica mais de 0,833° abaixo do horizonte ao meio-dia, considerando a refração atmosférica e o raio do Sol. Em Tromsø isso dá 48 dias, de 29 de novembro a 15 de janeiro. Em Longyearbyen, em Svalbard, dá 111 dias.

No próprio círculo não há noite polar. Em Rovaniemi, junto à linha, o topo do Sol ainda aparece no dia mais curto porque o ar eleva sua imagem cerca de meio grau. A noite polar exige uma latitude um pouco mais ao norte.

A escuridão torna a aurora visível. No verão, nas latitudes aurorais, o sol da meia-noite impede a observação. Aqui a aurora desaparece à medida que o Sol sobe para o horizonte. No crepúsculo, ele ilumina os topos dos raios altos: íons de nitrogênio ao Sol brilham em violeta, explicando os topos roxos em fotos de cortinas verdes.

Olho e câmera

Uma foto costuma ter mais brilho e cor que o céu observado. A infografia da NASA é direta: auroras raramente parecem tão brilhantes ao olho, mas câmeras captam até as fracas em detalhe. A câmera soma luz enquanto o obturador fica aberto, dois, dez ou trinta segundos. O olho não consegue. Com pouca luz usa bastonetes, que não distinguem cores, então uma aurora fraca pode parecer uma nuvem cinza até ficar mais forte.

O obturador age de duas formas. Ao vivo, ajusta o brilho aparente como uma tela de câmera. Ao pressionar "Tirar foto", os quadros da exposição são calculados com a aurora em movimento e somados. A 1/30 s a foto é escura. A 10 s as cortinas ficam brilhantes e suaves. A 30 s as partes rápidas se misturam em um brilho macio e a neve fica superexposta. Escolha "Olho" para aproximar a visão humana: partes fracas perdem a cor.

Aurora austral

O oval austral envolve o polo geomagnético sul, sobre o oceano Austral e a Antártida. A maioria das linhas que terminam no oval boreal termina também no austral, então uma tempestade ilumina ambos. Não são espelhos exatos. Laundal e Østgaard os fotografaram juntos com dois satélites e mostraram que um pode ser mais brilhante, dependendo da estação e da direção do campo do vento solar.

A Coreia mantém duas estações antárticas. King Sejong, a 62,2° S em King George Island, fica a cerca de 53° geomagnéticos e vê auroras ao sul durante tempestades. Jang Bogo, a 74,6° S no lado do mar de Ross, fica perto de 77° geomagnéticos, próxima ao lado polar do oval. Escolha-as em "Lugar" e olhe ao sul.

STEVE, dunas e outras formas novas

Em 2016, observadores no Canadá fotografaram uma fita estreita malva de leste a oeste, ao sul da aurora normal, e a chamaram de Steve. Satélites encontraram abaixo um fluxo muito rápido de plasma quente, sem a precipitação eletrônica que produz auroras comuns. Cientistas criaram o retroacrônimo Strong Thermal Emission Velocity Enhancement. Gallardo-Lacourt e colegas propuseram que a luz vinha da alta atmosfera aquecida, não de uma aurora. A NASA orienta procurar STEVE cerca de 5 a 10 graus mais perto do equador: é um arco muito estreito de leste a oeste, pode durar de 20 minutos a uma hora e às vezes vem com faixas verdes curtas, a cerca de estacas.

Em 2020, cientistas cidadãos e pesquisadores finlandeses descreveram as dunas: faixas verdes paralelas a cerca de 100 km, como ondulações na areia, moldadas por ondas atmosféricas nessa altitude.

Aqui STEVE aparece depois de uma subtempestade noturna com Kp 5 ou mais, cerca de 2,3° no lado equatorial da borda. Nas maiores tempestades, a cerca de estacas aparece embaixo.

É possível ouvir a aurora?

Há muito tempo, pessoas do norte relatam estalos, chiados e palmas durante auroras fortes. Silverman e Tuan revisaram os relatos em 1973. A questão continua em debate. O som de 100 km de altitude chegaria fraco demais e com minutos de atraso; qualquer som real teria de ser produzido perto do solo. Alguns pesquisadores o relacionam com efeitos elétricos na baixa atmosfera durante perturbações geomagnéticas. O achado da floresta reproduz um som parecido com os descritos, uma ilustração e não uma gravação.

O ciclo de 11 anos

A atividade solar sobe e desce em cerca de 11 anos e é acompanhada pelo número de manchas solares. Em 15 de outubro de 2024, NASA, NOAA e o painel internacional de previsão anunciaram que o ciclo 25 atingira o período máximo, que poderia durar cerca de um ano. A maior erupção do ciclo até então, uma X9.0, havia ocorrido em 3 de outubro de 2024. Grandes tempestades são mais prováveis perto do máximo, mas também ocorrem em outros anos.

A referência extrema continua sendo a tempestade de setembro de 1859, chamada evento Carrington pelo astrônomo que observou a erupção. Houve relatos de aurora em baixas latitudes no mundo todo. Cliver e Dietrich a usaram para discutir os limites do clima espacial extremo.

Auroras em outros planetas

Qualquer planeta com atmosfera e campo magnético pode ter auroras. O Hubble fotografa as de Júpiter no ultravioleta. A ESA descreve áreas maiores que a Terra inteira, centenas de vezes mais energéticas e sempre ativas. Júpiter tem uma fonte ausente na Terra: a lua vulcânica Io lança partículas carregadas ao espaço e suas linhas de campo deixam uma marca brilhante perto do oval principal. A Juno fotografou essas marcas de perto.

A aurora de Saturno também é sobretudo ultravioleta porque a atmosfera dos gigantes é principalmente hidrogênio. O Hubble observou sua aurora boreal por sete meses em 2017 e viu dois máximos, ao amanhecer e pouco antes da meia-noite. Marte não tem campo magnético global, portanto não tem oval. A MAVEN da NASA encontrou aurora difusa sobre grande parte do planeta após uma tempestade solar.

O controle "Planeta no espaço" mostra Júpiter, Saturno e Marte com auroras em cores falsas e, ao lado de cada um, a Terra na mesma escala.

Como o céu é desenhado

Um único programa de sombreamento calcula o céu por pixel em metade da resolução e amplia a imagem, adicionando estrelas e Lua em resolução completa. Para cada pixel, segue o raio visual pela atmosfera sobre uma Terra curva, amostrando até 64 altitudes entre 82 km e o topo vermelho. As amostras ficam mais próximas na base, onde as cortinas são mais nítidas. A cada altitude, o programa localiza o raio ao longo do arco e na direção do polo magnético, consultando ali o padrão das cortinas.

As cortinas seguem um campo que não é vertical. Para um dipolo, a inclinação I na latitude geomagnética λ obedece a tan I = 2 tan λ. Nos 67,5° de Tromsø, isso dá cerca de 78°: uma linha que sobe de 100 km a 300 km avança aproximadamente 40 km para o equador. O programa desloca o padrão nessa medida a cada altitude e os raios se inclinam juntos. Vistos diretamente de baixo, parecem convergir no zênite magnético, cerca de 12° do zênite real na direção do equador em Tromsø: é a coroa.

Vistas de lado, as cortinas finas são mais estreitas que o intervalo entre amostras de altitude. Cada lâmina é alargada até esse intervalo e seu brilho reduzido na mesma proporção, conservando a luz total sem cintilar. O gelo reutiliza a mesma imagem no reflexo quando aquela direção está na tela; fora dela, recalcula com menos passos.

Nuvens, Lua e luzes da vila

As nuvens ficam a cerca de 2,5 km, muito abaixo da aurora, e a ocultam completamente onde são espessas. De baixo, costumam brilhar levemente em verde, iluminadas pela aurora. "Nuvens" acrescenta uma camada em movimento, e uma neve leve começa quando mais da metade do céu fica coberta.

A fase lunar é ajustável e a posição deriva da posição solar para aquela fase: a Lua cheia fica alta na noite de inverno e o crescente perto do Sol. Uma Lua brilhante ilumina neve e céu e esconde auroras fracas. A vila acrescenta um pouco de luz quente no horizonte.

Diferenças entre o modelo e a realidade

• A borda segue o ajuste DMSP do limite da aurora difusa. Arcos discretos brilhantes podem ficar em qualquer ponto da faixa; aqui um é colocado ligeiramente para o polo quando você está sob o oval e perto do lado voltado a você nos demais casos.
• A largura é aproximada e o ajuste além de cerca de Kp 6 é extrapolado. Nas grandes tempestades reais o oval pode avançar mais para o equador que as retas sugerem.
• Kp controla tudo aqui. Auroras reais respondem diretamente, minuto a minuto, à velocidade, densidade e campo do vento solar; duas tempestades com o mesmo Kp podem ser diferentes.
• A latitude geomagnética vem de um dipolo inclinado. Coordenadas reais corrigidas podem diferir um grau ou mais em alguns lugares, sobretudo no Atlântico Sul.
• As camadas emissoras são curvas suaves ajustadas a altitudes publicadas, não um cálculo completo de deposição de energia e química. O brilho é relativo, sem valores em kilorayleighs.
• As cortinas são lâminas dobradas e raios em movimento. Suas formas são inventadas para lembrar fotos; altitudes, cores, inclinação e posição seguem o modelo.
• O cenário fica igual em todos os lugares. Só céu, Sol, Lua e estrelas mudam com o lugar.
• A Lua segue o Sol pela eclíptica segundo a fase escolhida; não é uma efeméride lunar completa.

Deslocamento pelo vale

Ande com WASD ou setas, ou clique no chão. No celular, use o círculo inferior esquerdo ou toque no chão. Arraste para olhar, inclusive diretamente para cima. Os botões inferiores direitos alternam caminhada, corrida, trenó, drone a 45 m e espaço. As teclas 1 a 5 fazem o mesmo. M abre o mapa, T os desafios, B o livro, F os achados e P o modo foto.

A escada sul leva à torre. O trenó é mais rápido na pista tracejada do lago. No espaço, arraste para girar o planeta e use a rolagem para aproximar.

O passeio guiado

O passeio tem 14 etapas. Começa com a expansão sobre o lago, mostra cores por altitude, produz uma aurora vermelha, empurra o oval ao sul de Tromsø, coloca você sob uma coroa, reflete o céu no gelo, visita o observatório, compara olho e câmera, encontra uma noite polar, observa de Seoul com Kp 9, passa pela Estação King Sejong e Svalbard ao meio-dia e termina no espaço com Terra e Júpiter.

Desafios e achados escondidos

Há 11 desafios. Alguns são perguntas respondidas pelo modelo, como o Kp necessário em Seoul. Outros pedem produzir uma aurora vermelha, noite polar, foto de 10 segundos, coroa, subtempestade no magnetômetro ou aurora ao meio-dia. "Preparar" leva a um bom ponto inicial sem resolver nada.

O livro tem 44 entradas: cores, formas e fenômenos, céu e câmera, vistas espaciais e lugares onde você viu auroras. Existem 18 achados no vale, sete deles cartões que corrigem ideias e começam com "Na verdade". O progresso fica neste aparelho.