Auroras - Magia en el Cielo

Introducción

La aurora es un fenómeno luminoso, que aparece en las latitudes altas del planeta, y raramente se observa en latitudes medias, aunque han llegado a verse hasta en Francia.

El término aurora, comprende a dos tipos de auroras clasificadas por localización geográfica:

• Aurora Boreal en el hemisferio Norte (aurora borealis)
• Aurora austral en el hemisferio Sur (aurora australis)

La aurora boreal o borealis también ha sido denominada en la literatura como “Las Luces del Norte”.

Historia

El hecho de que tengan mayor relevancia o renombre en el hemisferio Norte corresponde al hecho de que a latitudes altas, existen muchas mas zonas habitadas que en el otro extremo del planeta.

Ya en la antigüedad se relacionaba el fenómeno con “fuegos celestes” o reflejos del Sol debidos a cualquier causa que pareciese “lógica”. El desconocimiento de las dimensiones de la atmósfera contribuyó a que durante largo tiempo se tomasen como válidas estas explicaciones.

Cuando se halló que la altura de la atmósfera supera con creces los 10 km, llegando hasta los 200 y 700 km, se abrieron paso nuevas ideas y alcanzamos una vision de una Tierra mucho más cercana al resto del universo, y las explicaciones se fueron encaminando hacia la actual.

El fenómeno

La aurora, es un fenómeno, que al contrario de lo que se cree, no está restringido a las horas nocturnas, sino que durante el día también se puede observar, aunque toda la belleza y detalle del fenómeno se ven mermadas por la luz solar.

La aurora es una danza de luces que se presenta en el cielo dinámicamente, en forma de halos, cortinas, nubes luminosas y rayos que cruzan el cielo… Suele ser de un tono rojizo y verdoso…. a veces descrito como una masa de “gas” luminoso multiforme que varía constantemente de forma.

La naturaleza de esta bella danza de luces, hay que buscarla en la profundidad del espacio…

El sol y su interacción con el campo magnético¹ terrestre crean este fenómeno al igual que otros como las tormentas magnéticas o la creación de plasmoides…

En una primera aproximación, el campo terrestre, es el de una barra imantada situada a lo largo de la línea que une los polos magnéticos terrestres. Las líneas de campo de esta barra se curvan en forma de aros que rodean la Tierra y se abren/cierran en los polos.

En realidad, esta aproximación sólo es válida muy cerca de la superficie de la Tierra, ya que el Sol, a la vez que nos proporciona luz, nos bombardea con partículas cargadas que componen el llamado Viento Solar. El viento solar, altera la forma de este campo ideal y le da una forma que recuerda a la de un cometa, con la cola en dirección opuesta al Sol.

El viento solar, como decíamos, son partículas cargadas procedentes del sol, que son una extensión de la atmósfera de la corona solar. Estas partículas se desplazan a velocidades supersónicas, creando una onda de choque al entrar en contacto con el campo terrestre. A esas velocidades, estos iones, pueden llegar a penetrar varios milímetros en el metal, que generalmente provocan la muerte prematura de muchos satélites, seres vivos no protegidos, etc.

El campo magnético de nuestro planeta, nos sirve de escudo contra esos proyectiles, los cuales, aproximando, son atrapados por el campo magnético almacenándose en varios cinturones toroidales que rodean la Tierra. Estos cinturones son denominados cinturones de Van Allen.

El más interno de ellos se halla a 1 radio de la Tierra y en él, están las partículas más energéticas (hasta 100MeV), que afectadas por las líneas de campo van de Norte a Sur (tardan de 0.1 a 3 segundos) hasta que penetran por los polos, interaccionando con la atmósfera.

Es en esta interacción cuando esos iones, excitan átomos de oxígeno y nitrógeno, los cuales al desexcitarse dan lugar a los maravillosos colores que observamos.

¿Ocurren siempre?

Ya hemos dicho que las auroras dependen del viento solar y éste, a su vez, de una compleja dinámica del Sol: ciclos de manchas solares, fulguraciones, etc.

En épocas especialmente activas, el viento solar es más energético y afecta de forma considerable a la Tierra. Afecta a las comunicaciones espaciales, a la vida de los satélites, radio, sistemas de seguridad, misiles, aviones supersónicos (vuelan a alta altitud y por lo tanto tienen un menor “escudo atmosférico”)

Otra consecuencia es que en estas épocas, el fenómeno es observable a latitudes más bajas.

¿Sólo en la Tierra?

Las auroras no es un fenómeno exclusivo de la Tierra, puede darse en cualquier planeta que tenga un campo magnético, Son de relevancia y han sido confirmadas en Júpiter, Saturno, y se sabe, que podrían darse en Urano, Neptuno y Mercurio.

El campo magnético de Jupiter es de un orden 10 veces superior al de la Tierra. Siendo su cola tan larga que llega hasta la órbita de Saturno.

Comentario

Las auroras son mucho más que una simple cosa curiosa y son demasiado importantes y cubren demasiados aspectos como para limitarlas a tan breve explicación, que no es mas que una pobre aproximación de todo lo que cubre y es este fenómeno.

Tienen gran relevancia en mucho ámbitos de la Física tales como la fusión, el confinamiento magnético, interferencias, campos magnéticos, dinámica de plasmas, dinámica de la ionosfera.

Apuntes de la conferencia que inspiró este artículo: Auroras: Magia en el Cielo