Morfologia das cintilações ionosféricas durante períodos geomagneticamente perturbados

Resumo

Desde o ano de 2006 o grupo de Física Espacial do Laboratório de Física e Astronomia da UNIVAP tem feito monitoramento ionosférico por meio de receptores dos Sistemas Globais de Navegação por Satélite (GNSS). Estes receptores atualmente estão instalados numa rede de observatórios localizados no setor brasileiro. Por exemplo, estão em operação os observatórios de Manaus (AM), Ji-Paraná (RO), São José dos Campos (SP) e São Martinho da Serra (RS). A partir dos registros nos dados destes receptores do GNSS tem sido possível identificar a assinatura de irregularidades (ou inomogeneidades) presentes na densidade do plasma ionosférico, e estudar o comportamento da ionosfera equatorial e de baixas latitudes durante períodos geomagneticamente calmos e perturbados. Neste projeto de pesquisa, as irregularidades de maior interesse nas observações serão aquelas tipicamente noturnas, que se formam logo após o entardecer na região do equador magnético e que se estendem até a ionosfera em baixas latitudes. Denomina-se bolhas de plasma as irregularidades de larga escala observadas na ionosfera da região tropical. Essas bolhas de plasma ocorrem devido ao desenvolvimento não linear das irregularidades presentes na parte inferior da região F da ionosfera. A instabilidade colisional Rayleigh-Taylor é o mecanismo mais aceito para explicar o desenvolvimento dessas irregularidades. No entanto, atribui-se a uma hierarquia de outros mecanismos secundários a presença no plasma de estruturas com diferentes tamanhos de escala. Por exemplo, na região das bordas das bolhas os gradientes de densidade do plasma tendem a ser mais intensos, e durante a fase de crescimento das bolhas estes gradientes tornam-se instáveis sob a ação dos processos secundários de instabilidade, favorecendo assim o surgimento de irregularidades menores da ordem de poucos metros até uma dezena de quilômetros. As irregularidades da ordem de centenas de metros até poucos quilômetros são as que afetam os sinais dos satélites do GNSS. Neste trabalho de pesquisa de iniciação científica a proposta é analisar os registros das irregularidades ionosféricas obtidas por meio das suas assinaturas nos dados coletados pelos receptores do GNSS instalados nos observatórios gerenciados pela UNIVAP. No entanto, a base de dados será formada pelos dias geomagneticamente perturbados ocorridos a partir do ano de 2006 em que houve observações nas estações, simultaneamente ou não. Durante períodos geomagneticamente perturbados a eletrodinâmica da ionosfera equatorial e de baixa latitude pode ser fortemente afetada devido a penetração direta de campos elétricos de origem magnetosférica, e/ou dos campos elétricos de dínamo perturbado associados à ação dinâmica de ventos neutros termosféricos produzidos pelo aquecimento auroral. Como consequência do aumento na atividade geomagnética e dependendo da hora local e da fase da tempestade, a geração das irregularidades ionosféricas pode ser inibida ou intensificada. Com isso, será possível investigar as características morfológicas e as propriedades físicas que norteiam a ocorrência dessas irregularidades durante períodos geomagneticamente perturbados. O tópico deste estudo é de grande interesse da comunidade envolvida em pesquisas sobre o clima espacial da ionosfera, e na compreensão dos fenômenos e mecanismos que favorecem a formação ou não das irregularidades ionosféricas. (AU)