Los científicos ahora saben con certeza qué causa la aurora boreal
Los seres humanos han pasado milenios asombrados por la hermosa aurora boreal en el cielo nocturno. Y aunque desde hace algún tiempo no sabíamos qué los causa, los físicos finalmente han descubierto exactamente cómo funciona el fenómeno.
Según un nuevo artículo publicado en la revista científica Nature Communications, todo comienza con el sol. Específicamente, cuando fuertes perturbaciones en el sol tiran del campo magnético de la Tierra. Las perturbaciones violentas, como las tormentas geomagnéticas masivas, no son infrecuentes y las repercusiones de estos eventos pueden extenderse más allá del sol por el resto de nuestro sistema solar. Y para nosotros aquí en la Tierra, generalmente vemos esto manifestado como auroras.
Esas fuertes perturbaciones atraen el campo magnético de nuestro planeta, como si fuera una banda elástica. A medida que el campo retrocede, hay un retroceso que provoca ondas ondulantes, llamadas ondas de Alfvén, que ocurren aproximadamente a 80,000 millas sobre el suelo. Las ondas se aceleran cuanto más se acercan a la Tierra, gracias a la atracción magnética del planeta. En ocasiones, los electrones se elevarán en estas ondas de Alfvén, alcanzando velocidades de hasta 45 millones de millas por hora a medida que se mueven por el espacio.
George Howes, profesor asociado de física y astronomía de la Universidad de Iowa, dijo: “Se teorizó que ahí es donde ocurre el intercambio de energía. Pero nadie había llegado nunca a una demostración definitiva de que las ondas de Alfvén en realidad aceleran estos electrones en las condiciones apropiadas que tienes en el espacio por encima de la aurora".
La pasión de Simon 4 Viajes/Shutterstock.com
“Piense en surfear", dijo Jim Schroeder, profesor asistente de física en Wheaton College y autor principal del artículo, “Para surfear, debe remar a la velocidad adecuada para que una ola del océano lo levante y lo acelere. y descubrimos que los electrones estaban surfeando. Si se movieran con la velocidad correcta en relación con la ola, serían levantados y acelerados”.
A medida que estos electrones finalmente alcanzan la delgada atmósfera superior de la Tierra, chocan con las moléculas de oxígeno y nitrógeno. Esto los envía a un estado de excitación, pero a medida que se calman, liberan luz, también conocida como aurora.
Austin Montelius/Facultad de Ciencias y Artes Liberales, Universidad de Iowa
"Nadie había medido esto antes entre electrones y ondas de Alfvén", dijo Schroeder. Los científicos estaban encantados de poder finalmente llevar a cabo un experimento que pudiera probar adecuadamente su corazonada sobre las ondas de Alfvén que aceleran los electrones.
Normalmente, un experimento de este tipo tendría que llevarse a cabo en un entorno lo más parecido posible al real; Sin embargo, por razones obvias, es imposible para los científicos volver a probar cosas en el espacio, controlar eventos solares o dar cuenta de otros factores en nuestro sistema solar. En cambio, los investigadores utilizaron el Dispositivo de plasma grande en el Centro básico de ciencia de plasma, que se encuentra en la Universidad de California, Los Ángeles, para recrear la interacción.
Los investigadores creen que los hallazgos probablemente crearán una comprensión más amplia de cómo se energizan las partículas y de cómo tales eventos solares impactan en la Tierra y el área que la rodea (incluidos nuestros muchos satélites).
a través de NPR