Um dos camadas da atmosfera que nos protege é o ionosfera. É uma região que contém um grande número de átomos e moléculas eletricamente carregadas. Essas partículas carregadas são criadas pela radiação vinda do espaço sideral, principalmente da nossa estrela, o Sol. Essa radiação atinge os átomos neutros e as moléculas de ar na atmosfera, carregando-os com eletricidade. A ionosfera é de grande importância para os seres humanos, especialmente por suas funções relacionadas à comunicação e proteção contra radiações perigosas do espaço sideral, e por esse motivo, vamos dedicar todo este post a ela.
Vamos explicar tudo o que você precisa saber sobre as características, funcionamento e importância da ionosfera.
Características principais
Enquanto o Sol brilha continuamente, durante sua atividade está gerando uma grande quantidade de radiação eletromagnética. Essa radiação atinge as camadas de nosso planeta, carregando os átomos e moléculas com eletricidade. Quando todas as partículas estão carregadas, forma-se uma camada que chamamos de ionosfera. Esta camada está localizada entre a mesosfera, a termosfera e a exosfera. Essa configuração é essencial para entender a importância da ionosfera para os humanos.
Você pode ver que ele começa a uma altura de cerca de 50 km acima da superfície da Terra. Embora comece nesta altitude, torna-se mais completo e importante acima dos 80 km. Nas regiões em que nos encontramos nas partes superiores da ionosfera, que podemos ver centenas de quilômetros acima da superfície e se estendem por dezenas de milhares de quilômetros no espaço, está o que chamamos de magnetosfera. A magnetosfera é a camada da atmosfera que chamamos assim devido ao seu comportamento devido à Campo magnético da terra e a ação do Sol sobre ele. A relação entre a ionosfera e a magnetosfera reforça a importância desta camada para a vida em nosso planeta.
A ionosfera e a magnetosfera estão relacionadas pelas cargas das partículas. Um tem cargas elétricas e o outro tem cargas magnéticas.
Camadas da ionosfera
Como já mencionamos, embora a ionosfera comece a 50 km, ela possui camadas diferentes dependendo da concentração e da composição dos íons que a formam. Anteriormente, pensava-se que a ionosfera era composta de várias camadas diferentes que eram identificadas pelas letras D, E e F. A camada F foi dividida em duas regiões mais detalhadas, que foram F1 e F2. Hoje, mais conhecimento está disponível sobre a ionosfera graças ao desenvolvimento da tecnologia e sabe-se que essas camadas não são muito diferentes. Porém, para não deixar as pessoas tontas, o esquema original que se tinha no início é mantido.
Vamos analisar as diferentes camadas da ionosfera, pedaço por pedaço, para ver sua composição e importância em detalhes, bem como o papel que desempenham na propagação das ondas de rádio.
Região D
É a parte mais baixa de toda a ionosfera. Atinge altitudes entre 70 e 90 km. A região D tem características diferentes das regiões E e F. Isso ocorre porque seus elétrons livres desaparecem quase completamente durante a noite. Eles geralmente desaparecem quando se combinam com íons de oxigênio para formar moléculas de oxigênio que são eletricamente neutras. A dinâmica desse processo destaca a importância de cada camada na proteção do nosso planeta.
Região E
Esta é a camada também conhecida como Kennekky-Heaviside. Este nome foi dado em homenagem ao engenheiro americano Arthur E. Kennelly e ao físico inglês Oliver Heaviside. Esta camada se estende mais ou menos de 90 km, onde a camada D termina até 160 km. Há uma diferença clara com a região D: a ionização permanece durante toda a noite. Vale mencionar que ela também encolhe consideravelmente, o que torna seu estudo essencial para a compreensão da ionosfera.
Região F
Possui altitude aproximada de 160 km até o final. É a parte que tem a maior concentração de elétrons livres por ser a mais próxima do sol. Portanto, ele percebe mais radiação. Seu grau de ionização não muda muito durante a noite, pois há uma mudança na distribuição dos íons. Durante o dia, podemos ver duas camadas: uma camada menor, conhecida como F1, que fica mais acima, e outra camada dominante altamente ionizada, conhecida como F2. Durante a noite, ambos são fundidos no nível da camada F2, que é conhecida como Appleton.
Papel e importância da ionosfera
Para muitos, ter uma camada da atmosfera eletricamente carregada pode não significar nada. Porém, a ionosfera é de grande importância para o desenvolvimento da humanidade. Por exemplo, graças a esta camada, podemos propagar ondas de rádio para diferentes lugares do planeta. Também podemos enviar os sinais entre os satélites e a Terra. Isso reforça ainda mais a importância da ionosfera nas comunicações modernas, pois sem ela seria difícil manter a conectividade global.
Uma das razões mais importantes pelas quais a ionosfera é essencial para os humanos é porque ela nos protege da radiação perigosa do espaço sideral. Graças à ionosfera, podemos observar fenômenos naturais únicos, como Aurora Boreal, um espetáculo visual que não é apenas bonito, mas também indica atividade solar. Da mesma forma, a ionosfera protege nosso planeta de massas rochosas celestes que entram na atmosfera. A termosfera ajuda a nos proteger e a regular a temperatura da Terra absorvendo parte da radiação UV e dos raios X emitidos pelo Sol. A exosfera, por outro lado, é a primeira linha de defesa entre o planeta e os raios solares.
As temperaturas nesta camada tão necessária são extremamente altas. Em alguns pontos podemos encontrar 1.500 graus Celsius. Nessa temperatura, além de ser impossível viver ali, queimaria qualquer elemento humano que passasse por ali. É isso que faz com que grande parte dos meteoritos que atingem nosso planeta se desintegrem e formem estrelas cadentes. E quando essas rochas entram em contato com a ionosfera e a alta temperatura em que são encontradas em alguns lugares, percebemos que o objeto fica um tanto incandescente e cercado por fogo até que finalmente se desintegra.
É realmente uma camada muito necessária para a vida humana se desenvolver como a conhecemos hoje. Por isso, é importante conhecê-la mais a fundo e estudar seu comportamento, uma vez que não poderíamos viver sem ela.
