REGIÕES IONSOFÉRICAS

Devido às diferentes composições, processos de ionização, densidade eletrônica e altura, a Ionosfera é dividida em três regiões básicas: Região D, Região E e Região F, que por sua vez é subdividida em regiões F1 e F2. A Figura 2 ilustra as três camadas com suas respectivas alturas e densidades eletrônicas.

Fig. 2 - À esquerda, a localização das três camadas ionosféricas conhecidas no perfil ionosférico, com sua nomenclatura. E à direita, a dimensão aproximada da Ionosfera (em azul similar à esquerda) em relação à Terra.

A Região D

A Região D é a porção mais baixa da ionosfera terrestre. Ela é uma camada que inicia em torno dos 60 km e se estende até aproximadamente 95 km. Ela é muito importante do ponto de vista da radiopropagação, pois pode atenuar, refletir e/ou absorver o sinais de rádio. No entanto, durante a noite essa camada tem sua densidade muito reduzida a ponto de não ser detectada pela maioria dos equipamentos de rádio-sondagens utilizados para monitoramento ionosférico.

Dentre as camadas ionosféricas, a Região D é considerada a mais complexa do ponto de vista químico. Como causas principais, podemos citar a alta pressão e a grande variedade de fontes de ionização que contribuem para a produção iônica. Dentre as fontes de ionização, as principais são:

• a radiação na linha Lyman-a (1216 Å);

• a radiação na faixa do EUV (com comprimento de onda entre 1027 e 1118 Å);

• a radiação na faixa dos Raios-X (com comprimento de onda entre 2 e 8 Å);

• os raios cósmicos galácticos; e

• as partículas de origem solar ou auroral.

A Região E

Essa camada inicia por volta dos 90 km e se estende por aproximadamente 50 km. Durante a noite sua densidade eletrônica diminui significativamente, pois sua principal fonte produtora, o Sol, está ionizando o outro hemisfério. Nesse horário sua densidade eletrônica é da ordem de 5 x 10⁹ elétrons/m³, enquanto que durante o dia ela pode ser da ordem de 10¹¹ elétrons/m³. Ela possui dois íons majoritários: NO⁺ e O₂⁺, mas também é caracterizada pela presença de íons metálicos como Mg⁺ e Fe⁺. A presença destes íons metálicos é creditada à desintegração meteórica pelo atrito com a atmosfera terrestre. E deve ser mencionado que estes íons são os responsáveis pela formação das camadas E-esporádicas em médias latitudes.

Também é na região E equatorial que temos a formação do eletrojato equatorial, uma corrente eletrônica restrita à região ao longo do equador magnético que fui nas alturas da região E.

A Região F1

Esta tem início por volta dos 140 km e estende-se por aproximadamente 20 - 40 km. A espécie neutra molecular predominante nessa região é o N₂. A espécie atômica predominante nessa região é o oxigênio. O íon majoritário é o O⁺, e sua concentração pode variar de 2,5 x 10¹¹ a 4 x 10¹¹ m^-3. Porém, à noite a densidade eletrônica dessa região pode se reduzir sensivelmente.

A Região F2

A Região F₂ localiza-se na parte mais alta da ionosfera e seu máximo de concentração eletrônica pode atingir aproximadamente 10¹² elétrons/m³, localizando-se em torno dos 300 km de altitude. Durante a noite a sua densidade eletrônica normalmente decai para cerca de 5 x 10¹⁰ elétrons/m³. Dentre todas as regiões, ela é a que apresenta a maior concentração de elétrons da ionosfera terrestre, mesmo durante a noite. Isso ocorre por diversos fatores, entre eles, ela possuir íons atômicos como espécie predominante, os quais possuem menor taxa de recombinação.

Há grande interesse no estudo da rádio propagação através desta região, devido ela possuir um grande número de irregularidades ionosféricas, as quais alteram significativamente as características do meio e apresentam um comportamento de difícil previsão.