Se pensaba que la mayoría de las auroras se producía al chocar las partículas del viento solar y la magnetosfera de la Tierra, que protege al planeta de la radiación solar y desvía las partículas hacia los polos, provocando una cadena de reacciones luminiscentes. Pero, hay una nueva teoría.
Las auroras no solo se producen en el hemisferio norte, sino que también aparecen en el sur, son las llamadas auroras australes. El hecho de que haya menos asentamientos humanos en el Polo Sur hace que sean más famosas y más fáciles de ver las primeras, pero este fenómeno se produce por igual en ambos polos.
Esto ocurre porque el campo magnético de la Tierra es más débil en las regiones polares. Sin embargo, si la actividad solar es lo suficientemente intensa pueden llegar a verse en latitudes más bajas, hasta hace poco, era la única forma de que las auroras aparecieran, pero…
Los nuevos resultados de la nave espacial THEMIS-ARTEMIS de la NASA muestran que un tipo de auroras boreales llamadas «auroras difusas» proviene de nuestro propio planeta, sin necesidad de tormentas solares.
Las auroras difusas se parecen un poco a la sopa de guisantes. Se extendieron por el cielo en una neblina verde tenue, a veces ondeando como si fueran removidos por una cuchara. No son tan llamativas como las auroras causadas por tormentas solares. Sin embargo, son importantes porque representan un enorme 75% de la entrada de energía en la atmósfera superior de la Tierra durante la noche. Los investigadores han estado luchando por comprenderlos durante décadas.
«Creemos que hemos encontrado la fuente de estas auroras«, dice el físico espacial de UCLA Xu Zhang, autor principal de dos artículos que informan sobre los resultados en el Journal of Geophysical Research and Physics of Plasmas.
Origen de las auroras difusas
Es la Tierra misma que utiliza el truco de haces de electrones. Muy por encima de los polos de nuestro planeta, rayos de partículas cargadas negativamente se disparan hacia el espacio, acelerados por campos eléctricos en la magnetosfera de la Tierra. Los cohetes y los satélites descubrieron los rayos hace décadas. Resulta que pueden alimentar las auroras difusas.
El video, a continuación, muestra cómo funciona. Los rayos viajan en grandes arcos a través del espacio cercano a la Tierra. A medida que avanzan, excitan ondas en la magnetosfera llamadas ondas armónicas de ciclotrón de electrones (Electron Cyclotron Harmonic, ECH). Sube el volumen y escucha las ondas grabadas por THEMIS-ARTEMIS:
El circuito eléctrico en el espacio, que alimenta auroras difusas. Las ondas ECH fueron sonificadas por el software HARP (Heliophysics Audified: Resonances in Plasmas) de la NASA.
Las ondas ECH, a su vez, sacan a otros electrones de sus órbitas, obligándolos a caer de nuevo a la atmósfera. Esta lluvia de electrones secundarios alimenta las auroras difusas.
«Esto es emocionante«, dice el profesor de UCLA Vassilis Angelopoulos, coautor de los artículos y líder de la misión THEMIS-ARTEMIS. «Hemos encontrado una forma totalmente nueva en la que la energía de las partículas se puede transferir desde la propia atmósfera de la Tierra a la magnetosfera y viceversa, creando un bucle de retroalimentación gigante en el espacio«.
Según Angelopoulos, los haces de electrones polares de la Tierra a veces se debilitan pero nunca desaparecen por completo, ni siquiera durante períodos de baja actividad solar. Esto significa que la Tierra puede producir auroras sin tormentas solares.
