La maravillosa Aurora Boreal
LA MARAVILLOSA AURORA BOREAL
La aurora polar (o aurora polaris) es un fenómeno en forma de brillo o luminiscencia que aparece en el cielo nocturno, usualmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras partes del mundo por cortos períodos de tiempo. En el hemisferio norte se la conoce como aurora boreal, y en el hemisferio sur como aurora austral, cuyo nombre proviene de Aurora, diosa romana del amanecer, y de la palabra griega Bóreas, que significa norte, debido a que en Europa comúnmente aparece en el horizonte de un tono rojizo como si el sol emergiera de una dirección inusual.
La aurora boreal es visible de octubre a marzo, aunque en ciertas ocasiones hace su aparición en el transcurso de otros meses, siempre y cuando la temperatura terrestre sea lo suficientemente baja.Los mejores meses para verla son enero y febrero. Su equivalente en el polo sur, aurora austral posee propiedades similares.
Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetósfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre.
Ocurre cuando partículas cargadas (protones y electrones) son guiados por el campo magnético de la Tierra e inciden en la atmósfera cerca de los polos. Cuando estas partículas chocan con los átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno, que constituyen los componentes más abundantes del aire, parte de la energía de la colisión excita estos átomos a niveles de energía tales que cuando se desexcitan devuelven esa energía en forma de luz difusa pero visible a varios kilómetros de distancia.
El Sol, situado a 150 kilómetros de distancia de la Tierra, está emitiendo continuamente partículas. Ese flujo de partículas constituye el denominado viento solar. La superficie del Sol o fotosfera se encuentra a unos 6000ºC, sin embargo cuando se asciende en la atmósfera del Sol hacia capas superiores la temperatura aumenta en vez de disminuir, tal y como la intuición nos sugiere. La temperatura de la corona solar, la zona más externa que se puede apreciar a simple vista solo durante los eclipses totales de Sol, alcanza temperaturas de hasta tres millones de grados. Al ser la presión en la superficie del Sol mayor que en el espacio vacío, las partículas cargadas que se encuentran en la atmósfera del Sol tienden a escapar y son aceleradas y canalizadas por el campo magnético del Sol alcanzando la órbita de la Tierra y aun más allá. Existen fenómenos muy energéticos como las fulguraciones o las eyecciones de masa corporal que incrementan la intensidad del viento solar.
Las partículas del viento solar viajan a velocidades desde 300 a 1000 Km/s, de modo que recorren la distancia Sol-Tierra en aproximadamente dos días. En las proximidades de la Tierra el viento solar es deflectado por el campo magnético de la Tierra. Las partículas fluyen en la magnetosfera de la misma forma que lo hace un río alrededor de una piedra o de un pilar de un puente. El viento solar también empuja a la magnetosfera y la deforma, de modo que en lugar de un haz uniforme de líneas de campo magnético como las que mostraría un imán imaginario colocado en dirección norte-sur en el interior de la Tierra, lo que se tiene es una estructura alargada con forma de cometa con una larga cola en dirección opuesta al Sol. Las particulas cargadas tienen la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de la línea del campo magnético, de modo que seguirán la trayectoria que éstas le marcarán. Las partículas atrapadas en la magnetosfera colisionan con los átomos y moléculas de la atmósfera terrestre (oxígeno, nitrógeno y nitrógeno molecular) que se encuentran en su nivel más bajo. El aporte de energía proporcionado por las partículas perturba a los átomos y a las moléculas llevándolos a estados excitados de energía, y en cuestión de unos pocos milésimas de segundos estos átomos vuelven al nivel fundamental devolviendo la energía en forma de luz visible.
Las auroras se mantienen por encima de los 95 km, porque a esa altura la atmósfera, aunque muy tenue, ya es suficientemente densa para que los choques con las partículas cargadas ocurran tan frecuentemente que los átomos y moléculas están practicamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar por encima de los 500-1000km, porque a esa altura la atmósfera es demasiado tenue, poco densa, para que las pocas colisiones que ocurren tengan un efecto significativo.
Las auroras tienen formas, estructuras y colores muy diversos que además cambian rápidamente con el tiempo. Durante una noche la aurora puede comenzar como un arco aislado muy alargado que se va extendiendo en el horizonte, generalmente en dirección este-oeste. Cerca de la medianoche el arco puede comenzar a incrementar su brillo. Comienzan a formarse ondas o rizos a lo largo del arco y estructuras verticales que se parecen a rayos de luz muy alargados. En un instante la totalidad del cielo puede llenarse de bandas, espirales y rayos de luz que tiemblan y se mueven rápidamente de horizonte a horizonte. La actividad puede durar desde unos pocos minutos a horas. Solo con el amanecer estas luces comienzan a calmarse.
Los colores que vemos en las auroras dependen de la especie atómica o molecular que las partículas del viento solar excitan y del nivel de energía que esos átomos o moléculas alcanzan.
El oxígeno es responsable de los dos colores primarios de las auroras, el verde amarillo, mientras que el color más rojo lo produce una transición menos frecuente. El nitrógeno, al que una colisión le puede arrancar algunos de sus electrones más externos produce luz azulada, mientras que las moléculas de Helio son muy a menudo responsables de la coloración rojo/púrpura de los bordes más bajos de las auroras y de las partes más externas curvadas.
Este fenómeno no está restringido a la Tierra. Otros planetas del Sistema Solar muestran fenómenos análogos, como es el caso de Saturno y Júpiter que poseen campos magnéticos más fuertes que la Tierra, y ambos poseen amplios cinturones de radiación. Las auroras han sido observadas en ambos planetas por el telescopio Hubble.
Estas auroras, al parecer son causadas por el viento solar, además las lunas de Júpiter, especialmente Io son fuentes importantes de auroras. Se producen debido a corrientes eléctricas a lo largo de unas líneas generadas causadas por un mecanismo dínamo causadas por el movimiento relativo entre el planeta y sus lunas. Io, que posee volcanes activos e ionosfera es una fuente particularmente fuerte, y sus corrientes generan, a su vez, emisiones de radio, estudiadas desde 1955.
Las auroras han sido detectadas también en Marte por la nave Mars Express, durante unas observaciones realizadas en 2004, y publicadas un año más tarde. Marte carece de un campo magnético análogo al terrestre, pero sí posee campos locales, asociados a su corteza. Son éstos, al parecer, los responsables de las auroras en este planeta.
Las partículas del viento solar viajan a velocidades desde 300 a 1000 Km/s, de modo que recorren la distancia Sol-Tierra en aproximadamente dos días. En las proximidades de la Tierra el viento solar es deflectado por el campo magnético de la Tierra. Las partículas fluyen en la magnetosfera de la misma forma que lo hace un río alrededor de una piedra o de un pilar de un puente. El viento solar también empuja a la magnetosfera y la deforma, de modo que en lugar de un haz uniforme de líneas de campo magnético como las que mostraría un imán imaginario colocado en dirección norte-sur en el interior de la Tierra, lo que se tiene es una estructura alargada con forma de cometa con una larga cola en dirección opuesta al Sol. Las particulas cargadas tienen la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de la línea del campo magnético, de modo que seguirán la trayectoria que éstas le marcarán. Las partículas atrapadas en la magnetosfera colisionan con los átomos y moléculas de la atmósfera terrestre (oxígeno, nitrógeno y nitrógeno molecular) que se encuentran en su nivel más bajo. El aporte de energía proporcionado por las partículas perturba a los átomos y a las moléculas llevándolos a estados excitados de energía, y en cuestión de unos pocos milésimas de segundos estos átomos vuelven al nivel fundamental devolviendo la energía en forma de luz visible.
Las auroras se mantienen por encima de los 95 km, porque a esa altura la atmósfera, aunque muy tenue, ya es suficientemente densa para que los choques con las partículas cargadas ocurran tan frecuentemente que los átomos y moléculas están practicamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar por encima de los 500-1000km, porque a esa altura la atmósfera es demasiado tenue, poco densa, para que las pocas colisiones que ocurren tengan un efecto significativo.
Las auroras tienen formas, estructuras y colores muy diversos que además cambian rápidamente con el tiempo. Durante una noche la aurora puede comenzar como un arco aislado muy alargado que se va extendiendo en el horizonte, generalmente en dirección este-oeste. Cerca de la medianoche el arco puede comenzar a incrementar su brillo. Comienzan a formarse ondas o rizos a lo largo del arco y estructuras verticales que se parecen a rayos de luz muy alargados. En un instante la totalidad del cielo puede llenarse de bandas, espirales y rayos de luz que tiemblan y se mueven rápidamente de horizonte a horizonte. La actividad puede durar desde unos pocos minutos a horas. Solo con el amanecer estas luces comienzan a calmarse.
Los colores que vemos en las auroras dependen de la especie atómica o molecular que las partículas del viento solar excitan y del nivel de energía que esos átomos o moléculas alcanzan.
Este fenómeno no está restringido a la Tierra. Otros planetas del Sistema Solar muestran fenómenos análogos, como es el caso de Saturno y Júpiter que poseen campos magnéticos más fuertes que la Tierra, y ambos poseen amplios cinturones de radiación. Las auroras han sido observadas en ambos planetas por el telescopio Hubble.
Estas auroras, al parecer son causadas por el viento solar, además las lunas de Júpiter, especialmente Io son fuentes importantes de auroras. Se producen debido a corrientes eléctricas a lo largo de unas líneas generadas causadas por un mecanismo dínamo causadas por el movimiento relativo entre el planeta y sus lunas. Io, que posee volcanes activos e ionosfera es una fuente particularmente fuerte, y sus corrientes generan, a su vez, emisiones de radio, estudiadas desde 1955.
Las auroras han sido detectadas también en Marte por la nave Mars Express, durante unas observaciones realizadas en 2004, y publicadas un año más tarde. Marte carece de un campo magnético análogo al terrestre, pero sí posee campos locales, asociados a su corteza. Son éstos, al parecer, los responsables de las auroras en este planeta.
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