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Aurora polar (o aurora polaris) es un fenómeno en forma de brillo o luminiscencia que aparece en el cielo nocturno , actualmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras partes del mundo por cortos períodos. En el hemisferio norte se conoce como aurora boreal, y en el hemisferio sur como aurora austral, cuyo nombre proviene de Aurora , la diosa romana del amanecer, y de la palabra griega Bóreas , que significa norte; debido a que en Europa comúnmente aparece en el horizonte con un tono rojizo, como si el sol emergiera de una dirección inusual. La aurora boreal es visible de septiembre a marzo, aunque en ciertas ocasiones hace su aparición durante el transcurso de otros meses, siempre y cuando la temperatura atmosférica sea lo suficientemente baja [cita requerida ] . Los mejores meses para verla son enero y febrero, ya que es en estos meses donde las temperaturas son más bajas [cita requerida ] . na aurora se produce cuando una eyección de masa solar choca con la magnetósfera terrestre. Esta "esfera" que nos rodea, se trata de un campo magnético generado por el núcleo de la Tierra, y que dichas líneas de campo magnético parten de los dos polos (Tal como si fuera un imán). Cuando dicha masa solar choca con nuestra esfera protectora, estas radiaciones solares o también conocidas con el nombre de viento solar, se desplazan a lo largo de dicha esfera. En el hemisferio nocturno de la Tierra, donde están las otras líneas de campo magnético, van almacenando dicha energía hasta el punto que no puede mas, y esta energía almacenada, se dispara en forma de radiaciones electromagnéticas sobre la ionosfera terrestre. Creadora, principalmente, de dichos efectos visuales. Magnetósfera de la Tierra desviando las partículas cargadas solares (líneas amarillas) hacia lo polos, donde forman las auroras.

Aurora Polar

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Page 1: Aurora Polar

Aurora polar (o aurora polaris) es un fenómeno en forma de brillo o luminiscencia que aparece

en el cielo nocturno, actualmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras partes del

mundo por cortos períodos. En el hemisferio norte se conoce como aurora boreal, y en

el hemisferio sur como aurora austral, cuyo nombre proviene de Aurora, la diosa romana del

amanecer, y de la palabra griega Bóreas, que significa norte; debido a que en Europa comúnmente

aparece en el horizonte con un tono rojizo, como si el sol emergiera de una dirección inusual.

La aurora boreal es visible de septiembre a marzo, aunque en ciertas ocasiones hace su aparición

durante el transcurso de otros meses, siempre y cuando la temperatura atmosférica sea lo

suficientemente baja [cita requerida]. Los mejores meses para verla son enero y febrero, ya que es en

estos meses donde las temperaturas son más bajas [cita requerida].

na aurora se produce cuando una eyección de masa solar choca con la magnetósfera terrestre.

Esta "esfera" que nos rodea, se trata de un campo magnético generado por el núcleo de la Tierra, y

que dichas líneas de campo magnético parten de los dos polos (Tal como si fuera un imán).

Cuando dicha masa solar choca con nuestra esfera protectora, estas radiaciones solares o también

conocidas con el nombre de viento solar, se desplazan a lo largo de dicha esfera. En el hemisferio

nocturno de la Tierra, donde están las otras líneas de campo magnético, van almacenando dicha

energía hasta el punto que no puede mas, y esta energía almacenada, se dispara en forma de

radiaciones electromagnéticas sobre la ionosfera terrestre. Creadora, principalmente, de dichos

efectos visuales.

Magnetósfera de la Tierra desviando las partículas cargadas solares (líneas amarillas) hacia lo

polos, donde forman las auroras.

Imagen de una aurora austral en torno a la Antártida fotografiada desde un satélite de la Nasa.

Page 2: Aurora Polar

Aurora austral fotografiada desde la base Norteamericana Amundsen-Scott, durante el invierno

polar (la aurora duró casi seis meses).

El Sol, situado a 150 millones de km 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 6000 °C; 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 sugeriría. La

temperatura de la corona solar, la zona más externa que se puede apreciar a simple vista sólo

durante los eclipses totales de Sol, alcanza temperaturas de hasta 3 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 más allá. Existen fenómenos muy

energéticos, como las fulguraciones o las eyecciones de masa coronal 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 o magnetósfera. 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 la dirección opuesta al Sol. Las partículas cargadas tienen

la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de las líneas de campo magnético, de modo

que seguirán la trayectoria que le marquen éstas. Las partículas atrapadas en la magnetosfera

colisionan con los átomos y moléculas de la atmósfera de la Tierra, típicamente oxígeno (O),

nitrógeno (N) atómicos y nitrógeno molecular (N2) que se encuentran en su nivel más bajo de

energía, denominado nivel fundamental. El aporte de energía proporcionado por las partículas

perturba a esos átomos y moléculas, llevándolos a estados excitados de energía. Al cabo de un

tiempo muy pequeño, del orden de las millonésimas de segundo o incluso menor, los átomos y

moléculas vuelven al nivel fundamental, y devuelven la energía en forma de luz. Esa luz es la que

vemos desde el suelo y denominamos auroras. Las auroras se mantienen por encima de los 95 km

porque a esa altitud 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

prácticamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar más arriba de los 500-1000

km porque a esa altura la atmósfera es demasiado tenue –poco densa- para que las pocas

colisiones que ocurren tengan un efecto significativo.

Se le llama aurora boreal cuando se observa este fenómeno en el hemisferio norte y aurora austral cuando es observado en elhemisferio sur. No hay diferencias entre ellas.

Page 3: Aurora Polar

Los colores y las formas de las auroras[editar]

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 también estructuras verticales que se parecen a rayos de luz muy alargados y

delgados. De repente 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 hasta horas. Cuando se aproxima el alba todo el proceso parece calmarse y tan

sólo algunas pequeñas zonas del cielo aparecen brillantes hasta que llega la mañana. Aunque lo

descrito es una noche típica de auroras, nos podemos encontrar múltiples variaciones sobre el

mismo tema.

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 de una

transición de energía a 557,7 nm, mientras que el color más rojo lo produce una transición menos

frecuente a 630.0 nm. Para hacernos una idea, nuestro ojo puede apreciar colores desde el violeta,

que en el espectro tendría una longitud de onda de unos 390,0 nm hasta el rojo, a unos 750,0 nm.

El nitrógeno, al que una colisión le puede arrancar alguno 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.

El proceso es similar al que ocurre en los tubos de neón de los anuncios o en los tubos de

televisión. En un tubo de neón, el gas se excita por corrientes eléctricas y al desexcitarse envía la

típica luz rosa que todos conocemos. En una pantalla de televisión un haz de electrones controlado

por campos eléctricos y magnéticos incide sobre la misma, haciéndola brillar en diferentes colores

dependiendo del revestimiento químico de los productos fosforescentes contenidos en el interior de

la pantalla.

Auroras en otros planetas[editar]

Page 4: Aurora Polar

Auroras observadas en el UV en Júpiter.

Este fenómeno existe también en otros planetas del Sistema Solar muestran fenómenos similares,

como es el caso de Júpitery Saturno que poseen campos magnéticos más fuertes que la Tierra

(Urano y Neptuno que también poseen campos magnéticos), y ambos poseen amplios cinturones

de radiación. Las auroras han sido observadas en ambos planetas, con eltelescopio Hubble.

Estas auroras, al parecer, son causadas por el viento solar; además, los satélites de Júpiter,

especialmente Ío, son fuentes importantes de auroras. Se produce debido a corrientes eléctricas a

lo largo de unas líneas, generadas por un mecanismo dínamo causado por el movimiento relativo

entre el planeta y sus satélites. Ío, 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.

Descubre el fenómeno de la aurora boreal y dónde observarla. Si no tienes posibilidad de ir hasta allí disfruta en LocuraViajes.com de las mejores fotos de este impresionante fenómeno natural y los videos más espectaculares desde diferentes puntos del planeta.

La aurora boreal consiste en un fenómeno en forma de brillo o luminiscencia que aparece en el cielo

nocturno del hemisferio norte (en el sur se conoce como aurora austral), pero también puede aparecer en

otras partes del mundo por cortos periodos de tiempo. El nombre proviene de Aurora, diosa romana del

amanecer y de la palabra griega Boreas, que significa norte.

¿Cómo se produce la Aurora Boreal?

Las auroras se producen cuando el viento solar entra en contacto con el polos norte y sur de la

magnetósfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera

terrestre.

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Según la teoría generalmente admitida, las auroras polares son provocadas por una radiación de partículas

procedentes del Sol que, desde el punto de vista energético, sería más débil que las otras radiaciones

cósmicas. Los electrones y los protones que provienen de esta radiación son desviados por el campo

magnético terrestre.

Si las partículas tienen una dirección inicial conveniente, serán concentradas por el campo magnético en una

zona de forma anular alrededor de cada uno de los polos magnéticos. Entrarán en colisión con los

componentes del aire que, excitados, emitirán luz. Podéis leer más información sobre Auroras Polaresen

EspacioCiencia.com

Cuándo y dónde ver la Aurora Boreal

Es visible normalmente de octubre a marzo, aunque en ciertas ocasiones hace su aparición durante el

transcurso de otros meses, siempre y cuando la temperatura atmosférica sea lo suficientemente baja. Los

mejores meses para verla son enero y febrero, ya que es en estos meses donde las temperaturas son más

bajas.

Para poder trasmitiros las múltiples posibilidades que tenéis de verla, hemos querido recopilar las mejores

fotografías recorriendo los distintos foros de cazadores de auroras boreales y a su vez, hemos preguntado a

los mejores expertos en las luces del norte (Northern Lights).

 Tras el espectáculo de formas y colores de una aurora boreal se esconde una carrera de electrones cargados de energía que hasta ahora los científicos no habían conseguido explicar. Un equipo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha realizado una simulación por ordenador que resuelve el misterio y, además, ayudará a predecir las corrientes de electrones súper energéticos que circulan por el espacio y que pueden causar daños en los satélites.

Cuando el viento solar choca con el campo magnético de la Tierra, éste se estira como si de una banda elástica se tratase, y acumula dentro toda la energía. Llega un momento en el que las líneas del campo magnético se reconectan y liberan de golpe toda esta energía, lo que propulsa a los electrones de vuelta a la Tierra. Cuando estas partículas tan aceleradas chocan con la parte superior de la atmósfera se genera el plasma llamado aurora, causante del despliegue de brillos y colores que se puede observar en los polos en determinadas épocas del año.Lo que desconcertaba a los científicos era el gran número de electrones generados en estos eventos, ya que, según la teoría, sería imposible sostener un campo eléctrico en las líneas del campo magnético. Sin embargo, la simulación del MIT, cuyos resultados se publican en Nature Physics, ha demostrado que es este campo lo que precisamente se necesita para acelerar los electrones. Además, según los datos del simulador, la región activa de la magnetosfera, que es el lugar donde se produce la liberación de electrones, es unas mil veces más grande de lo que se pensaba. Este volumen es suficiente para explicar la enorme cantidad de electrones con gran aceleración que han sido detectados en las misiones espaciales.

La simulación, que se ha realizado con un súper-ordenador del National Institute for Computational Science (Tennesse, EEUU), tuvo una duración de once días durante los cuales se siguió el

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movimiento que realizaban 180 billones de partículas virtuales durante un evento de reconexión magnética.  Sus autores explican que el fenómeno tiene lugar en muchas regiones del espacio y que estos electrones súper energéticos podrían incluso destrozar una nave o un satélite, por lo que es necesario ser capaz de predecir el lugar y momento en los que se producirán estos fenómenos para evitar catástrofes espaciales. 

AURORAS BOREALES

  Entrevista a JM Piña (autor del Tema), en "A día de hoy" de Alejandro Ávila, por

Fco. Izuzquiza el  01/08/2008 en emisora "Punto Radio"

Científicos estadounidenses aseguran haber descifrado el mecanismo que genera las tormentas cósmicas que desquician las operaciones de los satélites, las redes de suministro eléctrico y los sistemas de comunicaciones, según un artículo divulgado en la revista 'Science'.Esas tormentas, que liberan una inmensa carga de energía, son las que causan las auroras boreales, una danza de luces sobre los polos del planeta.

También esos fenómenos, a los cuales se les llama 'subtormentas', han sido en las últimas décadas una permanente preocupación para la seguridad de los astronautas.Según Vassilis Angelopoulos, profesor de ciencias de la Tierra y del Espacio, de la Universidad de California, existen dos teorías que tratan de explicar el origen de esas tormentas.:

Una de ellas dice que el mecanismo desencadenante surge relativamente cerca de la Tierra. Se trata de la

 acumulación de grandes corrientes de iones cargados y electrones -o plasma- que son liberadas debido a una explosiva inestabilidad. La segunda señala que el mecanismo está más lejos y el proceso es muy distinto.

Cuando dos líneas de campo magnético se aproximan debido a la carga energética del Sol se llega a un límite crítico en el que las líneas se reconectan y convierten la energía magnética en energía cinética y calor.Esa energía es liberada y produciendo una aceleración de los electrones del plasma, de acuerdo con la explicación de los científicos.

Según Angelopoulos, investigador del Proyecto THEMIS financiado por la NASA , su investigación ha determinado que la segunda teoría es la correcta.

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"Nuestros datos demuestran claramente y por primera vez que la reconexión magnética" es el factor desencadenante de esas tormentas cósmicas.THEMIS corresponde a las siglas en inglés de 'Historia Cronológica de Acontecimientos e Interacciones en Macroescala de Subtormentas'.El científico señala que su investigación ha obedecido a la necesidad de pronosticar cuándo ocurren esas tormentas "para que los astronautas entren a sus naves y podamos desconectar los sistemas de los satélites para que no resulten dañados".

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AURORA POLAR

La aurora es un brillo que aparece en el cielo nocturno, usualmente en zonas polares.  La Aurora Boreal, comúnmente ocurre de septiembre a octubre y de marzo a abril. 

Su equivalente en latitud sur, Aurora austral posee propiedades similaresPor esta razón algunos científicos la llaman "Aurora Polar" (o "aurora polaris"). En latitud norte se conoce como "aurora boreal", cuyo nombre proviene de Aurora la diosa romana del amanecer, y de la palabra griega Boreas que significa norte, debido a que en Europacomúnmente aparece en el horizonte de un tono rojizo como si el sol emergiera de una dirección inusual

¿CÓMO SE ORIGINA UNA AURORA POLAR?

Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de lamagnetosfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre.

Las auroras aparecen en dos óvalos centrados encima de los polos magnéticos de la Tierra, que no coinciden con los polos geográficos. La posición actual aproximada del Polo Norte magnético es 82.7º N 114.4º O.

Ocurren cuando partículas cargadas (protones y electrones) procedentes del Sol, son guiadas por el campo magnético de la Tierra e inciden en la atmósfera cerca de los polos. Cuando esas 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 esos átomos a niveles de energía tales que cuando se desexcitan devuelven esa energía en forma de luz visible.

El Sol, situado a 150 millones de Km de la Tierra, está emitiendo continuamente partículas cargadas: protones, con carga positiva, y electrones, con carga negativa. Ese flujo de partículas constituye el denominado viento solar. La superficie del Sol o fotosfera, se encuentra a unos 6000 ºC, 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 sugeriría. La temperatura de la corona solar, la zona más externa que se puede apreciar a simple vista sólo durante los eclipses totales de Sol, alcanza temperaturas de hasta 3 millones de grados. El causante de ese calentamiento es el campo magnético del Sol, que forma estructuras espectaculares como se ve en las imágenes en rayos X. 

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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 más allá. Existen fenómenos muy energéticos, como las fulguraciones o las eyecciones de masa coronal 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 o magnetosfera. 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 la dirección opuesta al Sol.

Las partículas cargadas tienen la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de las líneas de campo magnético, de modo que seguirán la trayectoria que le marquen éstas. Las partículas atrapadas en la magnetosfera colisionan con los átomos y moléculas de la atmósfera de la Tierra, típicamente oxígeno (O), nitrógeno (N) atómicos y nitrógeno molecular (N2) que se encuentran en su nivel más bajo de energía, denominado nivel fundamental.

El aporte de energía proporcionado por las partículas perturba a esos átomos y moléculas, llevándolos a estados excitados de energía. Al cabo de un tiempo muy pequeño, del orden de las millonésimas de segundo o incluso menor, los átomos y moléculas vuelven al nivel fundamental, y devuelven la energía en forma de luz. Esa luz es la que vemos desde el suelo y denominamos auroras. Las auroras se mantienen por encima de los 95 km porque a esa altitud la atmósfera es tan densa y los choques con las partículas cargadas ocurren tan frecuentemente que los átomos y moléculas están prácticamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar más arriba de los 500-1000 km porque a esa altura la atmósfera es demasiado tenue –poco densa- para que las pocas colisiones que ocurren tengan un efecto significativo.

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SECRETOS DE LA AURORA POLAR

Alaska es conocida como un buen lugar para ver la aurora polar, también conocida como "Aurora Boreal". Originalmente, el fenómeno fue llamado "Aurora Borealis", forma latina por "alba del norte", pues puede aparecer como un resplandor en el horizonte septentrional en el más bajo de los 48 estados de los Estados Unidos o en Europa central (en las raras ocasiones en que se produce), como si el sol estuviera saliendo por la dirección equivocada. Pero en el hemisferio sur ocurre el mismo fenómeno con el resplandor proveniente del sur, por ello, los científicos prefieren llamarle simplemente la "Aurora Polar".

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La mayor parte de los visitantes de Alaska nunca consiguen ver una aurora pues vienen en verano, cuando los cielos están raramente lo bastante oscuros. Sus habitantes afirman que sólo alrededor del 16 de agosto el cielo se vuelve lo suficientemente oscuro para ver las estrellas, este es el momento cuando la aurora se levanta. Después de esta fecha, la mejor opción que tienes es la de ir a Fairbanks -- y puesto que las más brillantes auroras se producen alrededor de la medianoche (o más tarde debido al huso horario) es posible que debas esperar allí despierto por largo rato. Entonces quizás sea mejor pedirle al recepcionista nocturno de tu hotel que te despierte si un buen espectáculo se hace visible. 

APARIENCIA Y RELACIÓN CON EL MAGNETISMO

¿A qué se parece? Lo que vemos con mayor frecuencia son cintas de un blanco verduzco extendiéndose a través del cielo, más o menos de este a oeste, usualmente con ondas en ellas. En Fairbanks, pueden encontrarse sobre la cabeza, en el norte de Noruega o en Suecia también, algunas veces incluso en Winnipeg.Más hacia el sur, estas cintas tienden a estar cerca del horizonte septentrional. Y si se observan cuidadosamente, se notará que contienen muchos rayos paralelos extendiéndose a lo ancho de las mismas. 

Dos cosas acerca de estos rayos. Una, los rayos brillantes desaparecen mientras los pálidos brillan en su lugar - un poco como las llamas de una hoguera, igualmente hipnotizantes. Algunas auroras son de un rojo intenso y sólo pueden ser de un brillo informe -- o pueden tener rayos también. Y segundo, la dirección de estos rayos está relacionada con el magnetismo de la Tierra. 

Cualquiera que haya usado alguna vez una brújula sabe que la tierra es un imán gigante. La aguja de la brújula apunta normalmente hacia uno de los dos puntos localizados cerca de los polos geográficos, los polos magnéticos de la Tierra. Pero esta brújula no muestra todo debido a que está colocada horizontalmente. De hecho, la fuerza magnética apunta no sólo hacia el norte sino también se inclina hacia la Tierra. La aguja de la brújula cuidadosamente balanceada en un eje horizontal ("brújula de inclinación") apunta hacia esta dirección inclinada cuando se le permite moverse en un plano vertical norte-sur. De hecho, el ángulo se hace más pronunciado mientras más se acerca uno al polo magnético. En el polo la fuerza es vertical. Los rayos de la aurora siguen fielmente esta dirección inclinada

LA ZONA AURORAL

Esto era un indicio de que la aurora estaba relacionada con el magnetismo terrestre. El otro se encontró al observar con qué frecuencia la aurora había sido vista en varios lugares. Se reveló que el factor importante era la distancia del polo magnético. Este polo está separado del polo geográfico que marca el eje de rotación terrestre, y en este momento se encuentra en el Océano Ártico, un poco al norte del suelo canadiense. 

El hecho de que se encuentre situado en torno a América quiere decir que los americanos no necesitan ir tan lejos al norte para ver una aurora, como lo dicen los residentes de Siberia, en el otro lado del globo. En los lugares situados a unas 1500 millas del polo magnético es donde la aurora se ve con más frecuencia: más lejos o más cerca del polo magnético son más escasas (son más bien raras en el polo magnético mismo). Fairbanks, Alaska, al borde de la "auroral zone, "es un buen lugar de observación.

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Lo que normalmente vemos allí son esas quietas cortinas y cintas. Pero no siempre. Algunas veces, cambian de forma rápidamente, avanzan, retroceden o se hinchan de una manera violenta y se vuelven también bastante brillantes. Los científicos llaman a tal explosión violenta y activa una "subtormenta auroral" y hay satélites que aún estudian la liberación de energía, lejos en el espacio, que las causa. Si se tiene suerte, se puede ver quizás una "corona" - una explosión de rayos irradiando en todas direcciones. Esto es causado por la perspectiva - como los rayos del sol detrás de una nube - y quiere decir que los rayos de la aurora están llegando exactamente sobre la cabeza

¿ES RARO VER UNA AURORA POLAR?

¡Depende de dónde usted se encuentre! Si su casa se encuentra en Fairbanks o en Tromso, Noruega o en Fort Churchill, Canadá, en absoluto. No la verá cada noche, pero está presente con bastante frecuencia. En Washington D.C., en Londres o en Beijing, sin embargo, es un acontecimiento raro, sólo visto cuando el sol crea "condiciones de tormenta". 

En tales ocasiones - especialmente cerca del pico del ciclo de manchas solares de 11 años -- el Sol descarga una densa nube de gas caliente, cuya llegada a la Tierra produce disturbios en su ambiente magnético y la llamada "tormenta magnética" (ver detalles más abajo).

Las tormentas magnéticas expanden la zona auroral hacia lugares más distantes del polo magnético -- tales como Washington, Londres o Beijing -- y crean también brillantes auroras. Si esto ocurre en una noche despejada, los residentes de estas ciudades pueden ver una aurora, pero es un raro agasajo. A la derecha hay una imagen satelital de una aurora extendiéndose hacia el más bajo de los 48 estados de los Estados Unidos (nótese Florida bordeada por sus luces urbanas). Más tarde ese día, en marzo de 1989, la aurora se expandió de hecho mucho más hacia el sur, pero ningún satélite estaba en posición de fotografiarla. La siguiente imagen, abajo, es de una aurora del 2001 vista en Purcellville, Virginia.

ELECTRONES DE LA AURORA

Para los primeros observadores, y también para los del siglo XX, la aurora polar era un gran misterio. Incluso ahora no todo está resuelto -- pero gracias en gran parte a los satélites espaciales tenemos una buena comprensión de la manera como la aurora es producida.

Primera pregunta -- ¿a qué altura se encuentra? Al comparar fotografías de lugares separados se encontró una altura de alrededor de 60 millas para la aurora verde y cerca del doble para la roja. Indicios como estos conducen a los científicos a concluir que "algo allá afuera" estaba siendo proyectado hacia nosotros, rayos de electrones rápidos, un poco como aquellos que dibujan la imagen dentro de un tubo de imagen de televisión. Allí, los electrones golpean la pantalla, se detienen y su energía se convierte en luz. Algo similar ocurre con los electrones que causan la aurora: colisionan con los átomos en las capas superiores de la atmósfera, abandonan su energía en estos átomos y hacen que éstos emitan luz.

Electrones pequeñas partículas cargadas de carga eléctrica negativa contenidas en todas las materias. 

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En el centro de cada átomo se encuentra un núcleo que contiene casi toda su masa y que lleva siempre una carga de energía positiva. La carga positiva atrae electrones y se une a ellos, y una vez juntos los dos tipos producen un átomo ordinario, eléctricamente neutral, sin exceso de carga de ningún tipo. 

Átomos como estos lo constituyen a usted, a mí y a todo lo que podemos ver en la Tierra.

Sin embargo, la luz solar puede separar los electrones de los átomos del gas encontrado en el espacio (o en las capas superiores de la atmósfera) en electrones libres negativos e "iones" positivos, átomos que carecen de uno o más electrones. Y debido a que este gas es tan rarificado, puede tomar mucho pero mucho tiempo antes de que un electrón encuentre un núcleo libre y se reúnan de nuevo. Así, los electrones libres son allí abundantes. No obstante, los electrones que se mueven a 1/10 de la velocidad de la luz, como aquellos de la aurora, necesitan una mejor explicación. La iremos dando poco a poco.

Los colores verde y rojo son emitidos por átomos de oxígeno luego de que éstos son golpeados por electrones rápidos. Cada elemento emite sus colores característicos y, en el caso del oxígeno rarificado, éstos aparecen frente a nosotros como verde o rojo. Típicamente, una dilación de 0.5-1 segundos existe entre la colisión y la emisión (en este caso -- ¡no en un entorno de mayor densidad!), y esta es la razón por la cual los rayos de la aurora brillan y se extinguen tan lentamente. El rayo de los electrones que "excita" los átomos de oxígeno sólo puede durar una pequeña fracción de segundo, pero el brillo residual persiste 0.5-1 segundos o más.

LA AURORA Y LAS LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO

¿Y qué es lo que conecta el patrón de la aurora con la región de las fuerzas magnéticas de la Tierra -- el "campo magnético" de la Tierra, como se le conoce? Tal región, que se extiende lejos en el espacio, necesita un método apropiado para describirla. Tal método está dado por las líneas de campo magnético, o como se les llamó una vez, "líneas de fuerza magnética."

Existen oportunidades de que ustedes hayan visto un dibujo de las líneas de campo de una barra magnética.     Para definir las líneas de campo más precisamente, imagínense que tienen una aguja de brújula flotando en el espacio, capaz de señalarnos la dirección exacta de la fuerza magnética en tres dimensiones. En este lugar, dicha aguja apuntará siempre hacia la dirección de la línea de campo magnético . Al norte del ecuador, dichas

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líneas convergen hacia la región cercana al polo magnético norte, exactamente como las de la barra magnética.

ESTUDIOS EN LABORATORIO

Entre 1895 y 1907 el físico noruego Kristian Birkeland intentó estudiar su comportamiento en un laboratorio. 

Dentro de una cámara de vidrio al vacío colocó una esfera con un imán en su interior --la llamó "terrella", término latino por "pequeña Tierra"-- y le dirigió un rayo de electrones. Para su sorpresa y satisfacción, el imán condujo el rayo directamente hacia un lugar alrededor de los polos magnéticos de esta pequeña esfera, produciendo allí, al golpear, un visible resplandor. 

Probablemente él pensó-- ¡Ah, así es cómo ocurre!  

 

Resultó que (y omito muchas explicaciones) electrones negativos e iones positivos están igualmente guiados en el espacio por líneas de campo magnético. Describen espirales alrededor de éstas, mientras se deslizan a lo largo de las espirales como cuentas en un hilo. Debido a que las líneas de campo de Birkeland alcanzaron la terella cerca de sus polos magnéticos, este es el lugar donde sus electrones cayeron. De manera similar, las líneas de campo magnético de la Tierra guían electrones de la aurora a caer en la zona auroral. ¡No es de impresionar que los rayos de la aurora apunten a lo largo de tales líneas! Cada uno ha sido producido por un rayo de electrones que permanece en sus propias líneas de campo en su camino hacia la atmósfera. ¿Pero de dónde partieron estos electrones? 

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EL CINTURÓN DE RADIACIÓN

Se necesita otro detalle, un proceso llamado reflexión sin el cual la Tierra no podría tener ni aurora ni cinturón de radiación

Los cinturones de radiación fueron descubiertos por los primeros satélites artificiales americanos, el Explorer 1 y el Explorer 3. En octubre de 1957 la Unión Soviética impresionó a los Estados Unidos al lanzar inesperadamente sus dos satélites "Sputnik" mientras que el "Vanguard," la entrada estadounidense a la carrera espacial, estallaba en llamas durante el lanzamiento a la entera vista de las cámaras. El disminuido prestigio de los Estados Unidos fue redimido un poco al comienzo de 1958 cuando instrumentos a bordo de los satélites en el espacio, diseñados y operados por el grupo de la Universidad de Iowa dirigido por James Van Allen, detectaron un cinturón permanente de iones atrapados rodeando la Tierra. Se reveló que eran protones - núcleos atómicos de átomos de hidrógeno despojados se su único electrón.

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Se afirmó anteriormente que los electrones o protones tendían a ser guiados por líneas de campo magnético como cuentas en un hilo. Los que guiaron las partículas del cinturón de radiación tienen una forma típica - salieron de la región polar meridional de la Tierra, describieron un gran arco a través del ecuador y regresaron a la Tierra cerca del polo norte.

Pero si la analogía de las cuentas en el hilo fuese completa - ¿se deslizarían las partículas atrapadas hasta el final de estos cables, luego golpearían la Tierra y se perderían? Esto es bastante cierto - salvo que la analogía no es perfecta. El final de estas líneas también experimenta una fuerza magnética mucho más fuerte al estar mucho más cerca de la Tierra que otras partes y esta es la razón por la cual estas cuentas son repelidas. Al ser repelidas de la región de la fuerte fuerza magnética evitan que los iones y electrones atrapados alcancen la atmósfera. En lugar de ser absorbidos son "reflejados" de aquí para allá - en algunos casos, ¡por años!  

LA CORONA SOLAR Y EL VIENTO SOLAR

Los procesos físicos requieren usualmente de una fuente de energía que los conduzca. Piense en la energía como en una fuente de dinero, ¡que paga por cada uno de los procesos físicos! Cualquier objeto que se mueve a gran velocidad necesita energía para hacerlo - su "energía cinética"- y si la aurora contiene rayos de electrones que se mueven a 1/10 de la velocidad de la luz, algo debió haber pagado el precio, debió haber suministrado la energía.

Sin sorpresas es el Sol. De hecho, ¿por qué no? Después de todo, el Sol alimenta casi todos los procesos en la Tierra: los alimentos que comemos, el carbón y la gasolina que quemamos, los vientos que soplan y la lluvia que riega la tierra - nada existiría sin la energía suministrada por la luz solar. Con la aurora, sin embargo, no se trata de la luz sino de algo más sutil, el llamado viento solar.

Durante un eclipse total de sol, uno puede ver la capa más remota de su atmósfera, la corona, un halo resplandeciendo alrededor del oscurecido Sol. Se reveló (al examinar su luz) que la corona es increíblemente caliente - alrededor de un millón de grados centígrados, cerca de 2 millones de Fahrenheit. Este calor extremo arrancará los electrones de cualquier átomo volviendo la corona una "sopa" de iones y electrones libres, un extraño gas conocido como "plasma", el cual (entre otras cosas) conduce electricidad. Ustedes quizás utilizan tubos fluorescentes o han visto luces de neón - ellos tienen plasma dentro de ellos (no tan caliente como la corona) que transporta su corriente eléctrica y produce su luz.

El plasma de la corona es demasiado caliente para que la gravedad del Sol lo mantenga cautivo. Al contrario, se expande constantemente fuera del Sol y sale proyectado como el viento solar llenando el sistema solar, alcanza la Tierra y llega mucho más lejos aún, más allá de la órbita de Plutón. El campo magnético de la Tierra, sin embargo, es un obstáculo que el viento solar no puede penetrar, como un río que se topa con una roca, se separa y es desviado para fluir a su alrededor. Alrededor de la Tierra se forma una cavidad protegida del viento solar y conocida como la magnétosfera de la Tierra. Y así como una roca en un río deja una larga estela protectora detrás de sí, el espacio magnético de la

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Tierra tiene una larga estela en su lado nocturno -- algunos la llaman la "cola magnética ."

Pero incluso aunque el viento solar sea retenido en el exterior puede transmitir a la magnetosfera alguna energía eléctrica al rozarla -- en particular a la región de la estela. Permítanme decir aquí que la estela es el lugar de dónde parece provenir la mayor parte de los electrones de la aurora, y es la razón por la cual en Fairbanks la aurora más brillante tiende a producirse alrededor de la medianoche -- incluso en el invierno del Ártico cuando el cielo es también oscuro en otros momentos del día.

En casa, la energía es llevada por corrientes eléctricas que circulan desde las tomas hacia las lámparas, los aparatos y la televisión. La energía del viento solar también alcanza la magnetosfera (al menos en parte) por medio de corrientes eléctricas. Los satélites han observado estas corrientes cerca de la Tierra: circulan dentro y fuera de la zona auroral a lo largo de líneas de campo magnético - en el caso del circuito principal, la entrada del circuito se encuentra en el lado matutino de la medianoche, la salida en el lado vespertino, y las dos ramas se conectan (¡pues todo circuito eléctrico debe ser cerrado!) a través de la alta atmósfera, la cual (como lo hemos señalado) conduce electricidad.

Podríamos quizás decir que aún estamos buscando dónde se encuentra el enchufe.

CORRIENTES ELÉCTRICAS DE LA AURORA

El mismo proceso es también esencial para la aurora. Mencionamos anteriormente que existen abundantes corrientes eléctricas que fluyen a lo largo de líneas de campo magnético desde la estela hasta las regiones polares y regresan de nuevo en dirección de la Tierra en el lado matutino de la medianoche y que salen en el lado vespertino (esto en lo que se refiere al circuito principal - un circuito secundario también existe). Un mapa de estas corrientes fue primeramente trazado en 1973 por dos científicos estadounidenses, Al Zmuda y Jim Williamson - no con la ayuda de una misión de investigación espacial bien organizada, pero utilizando un pequeño experimento que voló a cuestas de un satélite de navegación militar de la Marina de los EEUU. Estas corrientes se conocen ahora como las "corrientes de Birkeland", en honor al noruego quien fue el primero en proyectar rayos de electrones sobre un imán en el vacío.

Las corrientes a lo largo de las líneas de campo magnético se nos revelan como cargadas casi completamente por electrones -- que descienden hacia el lado oeste de la medianoche de la tierra elevándose de nuevo al este del mismo (siendo negativos, su flujo se opone al de la corriente). A la luz de lo que hemos mencionado poco antes acerca de la "fuerza espejo", la cual repele las partículas atrapadas de las regiones de intenso campo magnético, uno puede preguntarse cómo esta fuerza afecta el flujo de electrones que lleva estas corrientes.  

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Donde los electrones se mueven hacia arriba, la fuerza espejo no es un problema, -- al contrario, ayuda a empujar los electrones fuera de la Tierra hacia campos magnéticos más débiles. Sin embargo, la historia es diferente en los lugares donde éstos caen. La fuerza espejo mantiene las partículas del cinturón de radiación fuera de la atmósfera de una manera segura -- pero allí, estos electrones alcanzan mejor las capas superiores de la atmósfera(donde la corriente puede continuar horizontalmente hacia la otra rama) Si no, ¡el circuito eléctrico permanecería abierto!

Entonces, ¿qué es lo que sucede? En nuestras casas ninguna corriente eléctrica puede fluir al menos que una suerte de presión eléctrica la empuje -- una presión que llamamos "voltaje". En casa mide aproximadamente 220 voltios (en realidad varía al ser CA) Las corrientes del espacio también tienen un voltaje que las empuja, algo como 40000 voltios.

En casa, si un obstáculo está colocado en el circuito - una resistencia eléctrica, como una bombilla -- el voltaje se concentra allí para ayudar a empujar la corriente a través del atasco. ¡Lo mismo sucede en el espacio, donde el atasco es la fuerza espejo al final de la línea de campo y, para superarla, algo como 5000 - 15000 voltios está concentrado allí, empujando estos electrones a través de ella. 

El voltaje los acelera alrededor de 1/10 de la velocidad de la luz, y cuando golpean el tope de la atmósfera producen un brillante resplandor. ¡Se trata de la aurora polar! 

Bueno -- al menos un tipo de aurora. También existen otros tipos. El magnífico "anillo de fuego" alrededor del polo magnético, que se ha mostrado en imágenes satelitales es de hecho, un tipo diferente. Es muy tenue para el ojo humano, pero fácil de ver para una nave espacial.

Pero los arcos brillantes que vemos desde el suelo están usualmente asociados con corrientes eléctricas que fluyen desde la Tierra hacia el espacio - hacia algún lugar del espacio. (Puede ser confuso, pero para una vieja convención tales corrientes fluyen de (+) a (-). Sin embargo, cuando electrones negativos se dirigen hacia abajo , las corrientes que ellos conducen fluyen hacia arriba). Para recapitular, los electrones deben superar la "fuerza espejo" del fuerte campo magnético cercano a la Tierra que intenta dejarlos fuera, y lo hacen con una concentración de voltaje.

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Sellos de correos en USA, sobre Auroras Boreales

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Ver más imágenes de  AURORAS BOREALES

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Vamos a acercarnos a los polos para descubrir cuáles son los mejores lugares de mundo para

disfrutar de ese fenómeno natural que es la Aurora boreal. Nos olvidamos términos científicos, de

colisiones de partículas, y nos dejamos llevar por la explosión de colores naturales en el

cieloque cautivan al espectador.

Sin duda, ésta es una cia imprescindible en mi listado de viajes pendientes: hay donde elegir, y no

todos los lugares están en tierra firme…

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Cómo no, el primer puesto para disfrutar de las Auroras boreales en los meses de invierno lo

ocupa Groenlandia, el primer lugar en que se tiene constancia que se vieron estas maravillas

de la naturaleza, hacia el siglo XIII.

El Lago Bear, en Alaska, ofrece unos colores únicos al reflejarse la Aurora en sus aguas, o,

casi siempre, en su hielo.

También en Alaska, Fairbanks, cerca del Círculo Polar Ártico y con el Parque Nacional

Denali (al sur de Fairbanks) como uno de los mejores lugares, entre otras cosas, porque

cuenta con varias montañas de gran altura y glaciares.

Murmansk, en Rusia, una ciudad portuaria situada en la Península Kola, cerca de Finlandia

y Noruega. Los 16 grados bajo cero de media en invierno no son impedimento para que la

Aurora polar se convierta en la mayor atracción turística de la región.

Islandia, un país único por sus paisajes tan diversos en los que contemplar sus

espectaculares Auroras.

En Canadá se sitúa la pequeña localidad de Yellowknife, muy concurrida, pero un lugar

perfecto para sentirse en plena naturaleza cuando las luces multicolores de la Aurora tiñan el

cielo.

Noruega: una leyenda escandinava cuenta que la Aurora boreal era causada por grandes

bancos de arenques que brincaban en el cielo. La magia sigue rodeando este fenómeno, y

son populares entre los turistas los “safaris de noche” para contemplar la Aurora.

También en el norte de Europa, Finlandia, con su propio mito que explica con lo imposible

este fenómeno: un zorro correteando entre las nubes sería el causante de los múltiples

colores en el cielo. Podríamos disfrutar de la Aurora desde un iglú.

Suecia, con menos posibilidades (sólo al norte del país), pero que sigue sorprendiendo a

muchos de sus habitantes y de viajeros, aunque contemplen las Auroras polares desde lejos.

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Estonia, que aunque tiene otros múltiples encantos, ofrece la Aurora como uno de sus

principales atractivos turísticos, sobre todo entre el público estadounidense.

La parte más septentrional del Lago Michigan, en Estados Unidos, también puede resultar

propicia. Disfrutar la Aurora desde un barco es una experiencia excepcional.

Escocia: el fenómeno se ve raramente aquí, y hay que ir a la parte norte, aun así muchos

visitantes cada año se arriesgan para poder contemplarlo.

Finalmente, después de ver todos estos lugares sobre la tierra, nos queda decir

probablemente el mejor lugar desde el que ver una Aurora Boreal: desde el cielo. Una vista

insólita, volando cerca del Círculo Polar, y también inolvidable.

Vía | Pro Traveller

En Diario del viajero | ¿Quieres presenciar la aurora boreal desde un iglú?

En Diario del viajero | Museo-bar de la Aurora BorealÍndice.

Índice.

Introducción.

Antes de ver que son las auroras y como se forman vamos a ver un poco de leyenda e historia para ver que pensaban nuestros antepasados sobre ello.

Leyenda.

Los pueblos que presenciaban el fenómeno tenían sus propias interpretaciones y le daban, según las épocas, determinados significados. La Edad Media, pródiga en luchas y batallas, suministró varias pinturas de este tipo, en las que la interpretación giraba en torno a grandes batallas en el cielo, ejércitos en lucha y tropas a caballo. Miedo y terror, anuncios de grandes catástrofes, aparecían ligados en esas épocas a los fenómenos aurorales.

Los esquimales, los indios atabascos, los lapones, los habitantes de Groenlandia, e incluso las tribus del noreste de la India estaban familiarizados con esta luz misteriosa del cielo. Sus leyendas toman muchas formas y a menudo estaban asociadas con sus ideas de la vida en el otro mundo.

Cuenta una leyenda esquimal: "Los límites de la tierra y el mar son bordeados por un inmenso abismo, sobre él aparece un sendero estrecho y peligroso que conduce a las regiones celestiales. El cielo es una gran bóveda de material duro, arqueado sobre la tierra. Hay un agujero en él a través del que los espíritus pasan a los verdaderos cielos. Sólo los espíritus de aquellos que tienen una muerte voluntaria o violenta y el cuervo, han recorrido este sendero. Los espíritus que viven allí encienden antorchas para quitar los pasos de las nuevas llegadas. Esta es la luz de la aurora. Se pueden ver allí festejando y jugando a la pelota con un cráneo de morsa.

El sonido silbante y chasqueante que acompaña, a veces, a la aurora son las voces de esos espíritus intentando comunicarse con las gentes de la tierra. Se les debería contestar siempre con

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voz susurrante. A los espíritus celestiales se les llama "selaimut", "sky-wellers", moradores del cielo".

Historia

La aurora ha sido y es, para muchos, uno de esos fenómenos que, por su esplendor e infrecuencia, reviste un cierto carácter mítico y misterioso. Por ello no ha pasado desapercibido para los pensadores y hombres de la ciencia. Anaxágoras (500-428 a.C.) propuso una explicación a este fenómeno en términos de un vapor de fuego que se vertía desde las capas más altas de los cielos sobre las nubes; Anaxímenes (570-526 a.C.) atribuía el fenómeno a un gas que se almacenaba en las nubes y que se iba mezclando como en una caldera, dando lugar a un aumento de brillo; Aristóteles, Séneca y el historiador oficial romano Plinio tampoco pasaron por alto la aurora y trataron de explicar el fenómeno.

La realidad era que la aurora (Luces del Norte) aparecía en el cielo como persona non grata, sin respeto a las leyes mecánicas de la naturaleza de aquellas épocas. Los habitantes de las zonas en las que es más visible la aurora no han dejado de reflejar en sus símbolos y dibujos este fenómeno, bien fuesen los indios de Canadá, o los esquimales del norte.

La época de la Ilustración fue especialmente fructífera en la observación del fenómeno y en la elaboración de teorías cercanas a la actual, pero sólo a partir del descubrimiento del electromagnetismo y la espectroscopia en el siglo XIX, se pudo avanzar en la solución del problema del origen de estas luces misteriosas.

El desafío científico en nuestros días, era de la tecnología espacial, cobra nuevo carácter, no ya sólo desde el perfeccionamiento de la teoría electromagnética que explica el fenómeno en función del viento solar, sino desde el especial interés que el problema energético tiene en la actualidad y la posibilidad de estudiar al natural el comportamiento de la materia en forma de plasma (estado de la materia donde los átomos se ionizan y se crea elestado de plasma formado por cationes y electrones), aspecto íntimamente ligado con la consecución controlada de la energía de fusión. En el terreno de las comunicaciones, el fenómeno de la aurora ha producido ya sorprendentes sucesos como el ocurrido el 2 de septiembre de 1987, cuando durante dos horas fue posible enviar mensajes de Boston a Portland y viceversa sin fuente de energía auxiliar, sólo con la corriente eléctrica generada por la aurora. Pero también ha sido la causa de graves incidentes, como la interrupción de comunicaciones en aeronaves o la pérdida de control sobre algún cohete espacial.

El interés científico y tecnológico del fenómeno aurora, es por tanto, relevante. Sus aspectos históricos y legendarios son apasionantes y su estética es indescriptible.

Aurora.

Una aurora boreal comienza con un brillo fosforescente en el horizonte. Este brillo disminuye, pero vuelve a intensificarse. Es entonces cuando aparece un arco iluminado, que a veces se cierra en forma de círculo (corona boreal) muy brillante, con centro en el meridiano magnético; que se eleva en el cielo. A continuación, nuevos arcos iluminados aparecen y siguen al primero. Pequeñas ondas y rizos se mueven a todo lo largo de estos arcos.

En cuestión de unos pocos minutos, un cambio dramático se observa en el cielo. Un bombardeo de partículas golpea a la atmósfera superior, fenómeno que recibe el nombre de subtormenta auroral (en Inglés, auroral sub-storm.) Rayos de luz caen del espacio, formando cortinas que se expanden en el cielo, cuyos bordes superior e inferior están coloreados de violeta y rojo. Sus colores también pueden mezclarse, o entretejerse unos con otros.

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Las cortinas desaparecen y vuelven a formarse a partir de nuevos rayos de luz. Un observador puede mirar directamente sobre su cabeza y observar entonces rayos dirigiéndose en todas direcciones, formando lo que se llama corona auroral.

Luego de 10 o 20 minutos, el bombardeo termina y la actividad decrece. Las bandas de luz dejan de propagarse y se desintegran en una luz difusa que se extiende por todo el cielo.

Las que se presentan en las inmediaciones del Círculo Polar Ártico se llaman auroras boreales, y las del Antártico, auroras australes. Las auroras son más frecuentes en primavera y en otoño.

Causas de la aurora.

La actividad solar produce partículas que son lanzadas al espacio, emite grandes cantidades de rayos X, ultravioletas y radiación visible, así como corrientes de protones y electrones de alta energía. La radiación X y ultravioleta puede llegar a la Tierra e incrementar la ionización de las capas más altas de la atmósfera terrestre, pero la mayoría de las partículas emitidas tienen velocidades bajas y llegan a la Tierra en horas, e incluso días, más tarde de la producción en forma de ráfagas de viento solar. Las manchas solares, cuyos máximos períodos de actividad se repiten cada once años, hacen que la cantidad de viento solar producido varíe su magnitud y su composición.

Los estudios realizados indican que el brillo auroral se desencadena cuando el viento solar, que recorre todo el Sistema Solar, se ve reforzado por partículas subátomicas de alta energía procedentes de las manchas solares. Los electrones y protones penetran en la magnetosfera terrestre (región del espacio donde queda confinado el campo magnético terrestre y que actúa como escudo protector ante buena parte de las partículas cargadas de la radiación cósmica. Su límite exterior recibe el nombre de magnetopausa.) y entran en la zona inferior de los cinturones de radiación de Van Allen, sobrecargándolos. Esas partículas, protones y electrones colisionan con las moléculas de gas de la atmósfera, excitándolas y produciendo luminiscencia.

Vamos a ver que es un cinturón de Van Allen

Los cinturones de radiación de Van Allen son áreas de la alta atmósfera que rodean la Tierra (y análogamente otros planetas como Júpiter y Saturno) por encima de la ionosfera, a una altura de 3.000 y de 22.000 km. respectivamente. Se sitúan sobre la zona ecuatorial y la más externa se prolongan prácticamente hasta la magnetopausa, límite entre el espacio terrestre y el espacio interplanetario. Su delimitación no está aún completamente confirmada, ya que la actividad solar y el magnetismo generan oscilaciones en sus límites, que actualmente se denominan zonas de radiación.

El origen se debe a un fenómeno que se produce cuando las partículas atómicas (en su mayor parte protones y electrones) emitidas desde la corona solar, o viento solar son arrastradas con un trayecto helicoidal alrededor de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre, entre los polos norte y sur. La mayor parte de las partículas de alta energía (protones) se encuentran en el cinturón interior, mientras que los electrones suelen concentrarse en el externo.

La intensidad de radiación presente en los cinturones de Van Allen produce un elevado deterioro de los circuitos electrónicos y paneles solares de las naves espaciales, mientras que el efecto de una exposición sobre los seres vivos resulta extremadamente dañino. Por esta, razón las misiones espaciales requieren tanto de una protección eficaz ante el poder penetrativo que representa el bombardeo de

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partículas subatómicas, como de una perfecta planificación en la que se reduce al mínimo la exposición de los astronautas frente a dichas radiaciones.

La aurora adopta una inmensa variedad de formas: el arco auroral, un arco luminoso que cruza el meridiano magnético; la banda auroral, que suele ser más ancha y mucho más irregular que el arco; los filamentos y luces ondulantes perpendiculares al arco o a la banda; la corona, un círculo luminoso cercano al cenit; las nubes aurorales, masas nebulosas difusas que pueden aparecer en cualquier parte del cielo; el brillo auroral, un fenómeno luminoso situado a gran altura sobre el horizonte, con filamentos que convergen hacia el cenit; cortinas, abanicos, llamas o luces ondulantes de distintas formas.

También se han observado auroras en las atmósferas de otros planetas, en particular de Júpiter.

Hay una zona circular sobre la región polar en la que los electrones procedentes del Sol inciden uniformemente y al alcanzar los gases atmosféricos se produce una emisión espectral que da lugar al fenómeno luminoso de la aurora a alturas comprendidas entre los cien y cuatrocientos kilómetros. Esta zona donde se forman las auroras se llama óvalo auroral.

La emisión de luz corresponde al espectro del oxígeno en su color verdoso (5.577 Å) y al del nitrógeno en su color violeta (3.914 Å). Pero en las capas altas de la atmósfera, y en determinadas condiciones, existe oxígeno atómico que produce una emisión de luz roja (6.300 Å) que, a su vez, produce ese gran enrojecimiento del cielo que aparece sobre todo en las auroras más ecuatoriales (como puede verse más adelante en la aurora vista desde Figueres) cuando, por efecto de las tormentas magnéticas, se produce un desplazamiento hacia el sur del óvalo auroral. En estos casos se piensa que el plasma es expulsado del Sol a velocidades de 500-1.000 km/s, frente a los 300 km/s con que sale normalmente. Debido a ello, se ha sugerido que los electrones alcanzan en la ionosfera temperaturas de 20.000 K durante las tormentas magnéticas, lo que suministra la energía suficiente para la excitación del oxígeno atómico y la emisión de la banda roja a 6.300 Å, lo que requiere una energía de 2 eV.

Al igual que el viento solar es variable, las formas, frecuencias e intensidades de la aurora también lo serán en un período del once años.

La consideración física más aceptada para comprender el fenómeno de la aurora está referida a la creación de una dinamo magnetosférica entre el Sol y la Tierra, teniendo en cuenta que ésta junto, con su campo magnético, está sumergida en una cavidad por donde circula una corriente de plasma que mana del Sol. El proceso que se produce es el de una gran dinamo, cuya potencia (P =

F x V) puede estimarse en 1012 watios, siendo F la fuerza de Lorentz () y V la velocidad de la luz( 300.000 km/s). El voltaje generado se estima en 50 kV (Kilovoltios) y la intensidad de corriente del orden de 106-107 Amperios.

Desde 1970, satélites de órbita polar han podido observar con mayor exactitud aún la estructura de las auroras así como la precipitación de partículas energéticas en zona auroral; se ha logrado levar a cabo auroras artificiales mediante la inyección de electrones desde cohetes (experimentos Araks).

Consecuencias.

Sus corrientes eléctricas pueden acelerar la oxidación. La energía de la aurora distorsiona los sistemas defensivos de alerta rápida de los E.E.U.U. y Rusia. Desde que se ha desarrollado sistemas eléctricos a gran escala, la aurora puede afectar directamente a la vida de los humanos.

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El aumento de su poder se hizo evidente en febrero de 1958, cuando gran parte del nordeste de Canadá se quedó a oscuras por una aurora “supertormentosa” que sobrecargó los circuitos.

La dependencia de los aparatos eléctricos sigue creciendo, pero hasta ahora no se han repetido tormentas semejantes.

La próxima vez que se produzca puede afectar a la cultura humana en una medida superior a todo lo conocido.

La aurora boreal del pasado 6 de abril vista desde Figueres.

Estas son las palabras de un hombre de Figueres, después de haber observado una aurora boreal

“A veces, esto de pasar sueño e incomodidades por causa de la dedicación a las cosas del firmamento tiene sus compensaciones, especialmente cuando a los hados del cielo les da por hacerte un regalo. Es, ni más ni menos, lo que me sucedió cuando en la noche del miércoles, día 6 de Abril les dió por ofrecerme una aurora boreal a domicilio. El cúmulo de circunstancias que lo propiciaron hace que, cuanto más lo pienso, más consciente soy de la fortuna que tuve. Hacía 24 años que no se observaba este fenómeno en Cataluña y, por lo que de momento sé, parece que no fuimos más de cinco los que lo vimos e identificamos como tal. De estos, creo que sólo yo tuve la suerte de poder fotografiarlo.

Esta noche fue la primera con buenas condiciones de observación, tras unos cuantos días de tránsito de continuos frentes. Cerca de medianoche, decidí subir al observatorio para probar unos filtros y hacer funcionar el instrumental. Así que empecé a sacar fotografías cuando, de repente, sobre las 22.30 T.U, empezó a fallar el motor de seguimiento del telescopio. Normalmente, cuando esto me sucede, siempre suele tratarse de un problema de embrague o de contrapeso, por lo que me veo obligado a hacer diversos viajes desde el ordenador al telescopio, que está en una zona del tejado que se abre. Esta noche, al haber subido tarde, abrí mucho las compuertas para facilitar una rápida ventilación del observatorio, de modo que una amplia área de cielo quedaba a la vista. A las 23.15, el problema no se solucionaba, de modo que, bastante irritado, salí al exterior para hacer un último ajuste al telescopio antes de dejarlo cuando, por el rabillo del ojo, distinguí un brillo rosado en dirección norte.

"Maldita sea", pensé para mis adentros, alguien se ha inventado una nueva forma de contaminación lumínica". Alcé la vista y vi que una amplia área de cielo estaba afectada por un resplandor rosáceo. Sin caer todavía en la cuenta de lo que estaba viendo, intenté identificar la fuente terrestre del fenómeno, pero no parecía haber nada nuevo en aquella dirección. Entonces me acordé de que este año es el del máximo del presente ciclo del Sol, y que cuando la actividad solar es muy elevada, si hay potentes tempestades geomagnéticas, se generan intensas auroras boreales que pueden ser vistas a bajas latitudes. Así que esto era: estaba contemplando una aurora boreal. Casualidad de las casualidades: tenia un carrete cargado con diapositivas de 400 ASA, que utilizaba para hacer una serie de imágenes nocturnas de puntos de contaminación lumínica en la comarca. Bajé corriendo del observatorio, cogí la cámara zumbando, la monté e hice dos exposiciones, coincidiendo con el momento en que la aurora era más brillante.

Me pasé un buen rato contemplando el fenómeno (Fig.1), hasta las 00 T.U . Imagino que debió haber empezado sobre las 23 porque, cuando la descubrí, la aurora ya era bastante intensa. Aunque considerablemente difuminada por la contaminación lumínica de Figueres, me di cuenta de que contemplarla en condiciones de oscuridad total debe de ser fantástico. Abarcaba una distancia en el horizonte que iba desde Auriga, que se ocultaba por el Noroeste, hasta Cygnus, que emergía

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por el Noreste: unas 15 horas de Ascensión Recta, en total. El resplandor rosáceo empezaba a ser visible con claridad a unos 5-7 grados sobre el horizonte, por encima de las montañas de l'Albera y la línea de la contaminación lumínica del Rosselló.

Irregular en su parte superior, manifestaba dos picos de unos 42º de altura en la zona de Cygnus y el otro entre Cassiopeia y Cepheus, que llegaba hasta la Polar. En Auriga parecía distinguirse en ocasiones un pico menor. En estas zonas, el resplandor se hizo más intenso en tres momentos, empezando a distinguirse la típica estructura columnar de este fenómeno. No observé otros colores. A partir de las 23.35 T.U., la intensidad empezó a descender globalmente. El cielo se oscureció de forma irregular, quedando al final una zona ligeramente rosácea debajo de la Polar.

Sobre las 00 T.U., la aurora era ya inapreciable, mi hijo pequeño rompió a llorar y se acabó lo que se daba.

Fig. 1. Aurora Boreal vista desde Figueres.

No sé si después se reprodujo el fenómeno. Aunque así fuera, creo haber sido testigo de un acontecimiento excepcional por lo inusual que es en nuestras latitudes. Me queda el regusto de imaginar lo fantástico que debe resultar este espectáculo con cielos oscuros. Una razón más para seguir en la brecha. Por cierto, en la siguiente noche de observación, el seguimiento del telescopio funcionaba perfectamente."

Fotografías De Auroras Boreales.Bibliografía.

El Planeta Milagroso (MG), Ediciones Destino S.A., 1991.

Enciclopedia Multimedia Encarta 99, Editorial Microsoft.

Enciclopedia Temática Multimedia, Enciclopedia del Estudiante, F&G Editores S.A., Madrid, 1996.

Enciclopedia Universal Multimedia, Editorial Micronet S.A., Madrid, 2001.

Sánchez Iglesias, Andrés y Sanmartín Torres, Alberto, Física 2º Bachillerato, Ediciones Laberinto, Madrid, 1998.

Gran Enciclopedia Larousse Gel, Tomo 2, Editorial Planeta.

Gran Diccionario Enciclopédico Visual, Tomo 1, Editorial Océano.

Gran Enciclopedia Rialp Ger, Tomo 3, Ediciones Rialp S.A.

Internet.

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Las Auroras Boreales

La noche de San Juan, el día más largo que se celebra con tradiciones que aúnan leyendas, hogueras y fuego acaba de pasar mientras una flota creciente de turistas se encamina al

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Polo Norte, cerca de las pedanías del Ártico, a la punta más alta de los países Escandinavos, a la búsqueda de otro fantástico fenómeno de la naturaleza: el sol de medianoche. 

1 / 1Aurora Boreal. Foto: IRF Kiruna (Suecia).

Muchos turistas -confundidos- irán buscando otra luces que no son exclusivas de estas fechas: la Aurora Boreal, un fenómeno natural que ocurre a lo largo del año y que se puede ver con mucha frecuencia en las noches claras de aquellos lugares situados en las latitudes cercanas de a los polos de la Tierra… Pero ¿qué son las Auroras Boreales o Australes? ¿Por qué se forman? ¿Cómo suceden?

Este fenómeno se produce igual en el sur, y es conocido como la Aurora Austral, pero como este hemisferio está menos poblado se ha visto menos. Durante siglos el ser humano ha asociado la Aurora Boreal o las luces del norte a todo tipo de leyendas y explicaciones mitológicas. No es fácil resistirse a interpretar como un signo del cielo o de los designios divinos ese particular baile de luces que dibujan vibrantes cielos rojos, rosas, cortinas de colores que danzan por el cielo sirviendo de pantalla a las estrellas… En tonos azules, verdosos, el espectáculo se sucede a velocidad vertiginosa y dicen los que lo han visto que es auténticamente sobrecogedor.

Las leyendas seguirán existiendo -por suerte nadie puede eliminar eso ni siquiera en un mundo cada vez más dominado por los avances tecnológicos- pero su base dejará de ser real a medida que conozcamos más acerca del misterioso proceso físico que desata este increíble fenómeno natural.

La imagen muestras la carga de las partículas que, al chocar con la atmósfera, genera la aurora y, en el gráfico, la explosión de energía responsable del violento incremento de luminosidad y movimiento en las “luces del norte”.

Y estamos cerca. En 2007 un equipo de la NASA lanzó la misión THEMIS, compuesta por cinco satélites situados en puntos estratégicos del campo magnético de la Tierra, para entender con detalle qué es lo que ocurre y cómo se forma una Aurora…. Y en julio de 2008 anunciaron a bombo y platillo los resultados, que -según dicen- han resuelto un misterio que la comunidad científica física llevaba debatiendo más de 30 años. Aunque el acuerdo no es todavía total, la discusión física -y casi filosófica- continúa abierta, aunque ahora sepamos mucho más de las auroras.

Pero empecemos por el principio: la actividad del sol que genera el viento solar manda hacia la Tierra una gran cantidad de energía en forma de materia cargada de electrones. Estas inmensas

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olas de energía -suficientes para causar auténticas tormentas huracanadas en el espacio- son asimiladas por el campo magnético de la Tierra, que actúa como un cinturón de seguridad. La magnetosfera se encarga de mantener una zona de relativa tranquilidad en las condiciones meteorológicas del planeta. Pero llega un punto en que la energía acumulada ha de ser liberada. Aquí es cuando se desencadena una subtormenta magnética (y cuando comienza la discusión) que lanza la materia cargada a toda velocidad hacia los polos de la Tierra y que al llegar a la atmósfera produce el baile de luces denominado “aurora”.

En concreto, la Aurora Polar es el fenómeno producido por la eyección de masa solar al chocar con los polos Norte y Sur de la magnetosfera terrestre. Las partículas cargadas de energía (protones y electrones) procedentes del Sol son guiadas por el campo magnético de la Tierra hacia los polos. Cuando se produce la colisión de partículas con átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno en las capas superiores de la atmósfera, las partículas liberan su energía de forma que ésta es devuelta por los átomos en forma de luces visibles en los cielos del polo Norte y Sur.

¿Qué causa los distintos colores y la intensidad?

Es conocido que las subtormentas se sitúan en el origen de las auroras, pero quizá no tanto que la magnetosfera soporta de una a tres subtormentas diarias. Ocurren con mucha frecuencia, aunque eso no siempre se traduce en un particular fuego artificial de estrellas. En parte, porque para ver las auroras hay que tener en cuenta ciertas condiciones meteorológicas, son visibles sólo de noche, cuando el cielo está despejado y sin nubes y cuánto más al Norte y cerca del polo nos encontremos, mejor. Los habitantes de Islandia pueden verlas casi cada noche. Sin embargo hay auroras imperceptibles y otras tan fuertes como la que se pudo apreciar hasta en las islas Canarias en 2003.

“La diferencia en intensidad se debe a la diferencia de partículas cargadas en el espacio. La mayoría de las auroras son causadas por electrones y hay que pensar que en una aurora de intensidad media, un milímetro cuadrado se ve golpeado por cien millones de electrones por segundo, las cantidades son gigantescas”, explica Ingrid Sandhal, profesora del Instituto sueco de Física Espacial, en Kiruna (Suecia).

¿Y los diferentes colores? Sandhal también tiene una explicación: “La atmósfera está compuesta por una gran cantidad de átomos de oxígeno; así que cuando los electrones colisionan con las partículas de oxígeno vemos que cada átomo tienen un color particular”. Los átomos y los colores nos cuentan la composición de la atmósfera cuando es golpeada. El verde es el color más común, y está causado por el oxígeno, al igual que el rojo.

¿Qué causa las auroras?

Hasta hace muy poco nadie sabía a ciencia cierta cuál era el origen de estas subtormentas, que desataba el proceso o qué factores apretaban el botón rojo para hacer saltar el cinturón de seguridad.

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Los científicos barajaban dos hipótesis. Una de ellas dice que las subtormentas se producen cerca de la Tierra, o más exacto, a una sexta parte de la distancia entre la Tierra y la Luna, a unos 60.000 kilómetros, y que la energía viene de una poderosa corriente eléctrica que fluye a través de la magnetósfera a esta distancia, compuesta por un plasma o una masa de electrones e iones cargados que se libera de forma repentina debido a una explosión. El plasma se dirige hacia la Tierra y las corrientes espaciales son interrumpidas lo que causa el origen de la subtormenta.

La segunda hipótesis sitúa el fenómeno a un tercio de la distancia de la Luna y la Tierra, y establece que la descarga de energía se produce en la cola de la magnetosfera. Alrededor de la cola los campos magnéticos apuntan a direcciones contrarias, una hacia el exterior en el polo Norte y otra hacia el interior en el polo Sur. De forma que cuando las líneas de campo magnéticas confluyen se produce una reconexión que corta la cola en dos creando una subtormenta.

El equipo de Vassilis Angelopoulos, a cargo de la misión de Themis en la NASA confirmó este último supuesto a partir de las observaciones recogidas por los satélites en un artículo que fue publicado por Science en julio del año pasado. “Nuestros datos muestran claramente por primera vez que la reconexión magnética es el detonante. La reconexión supone una aceleración de olas y plasma a lo largo del las líneas magnéticas que enciende el aurora por debajo de la Tierra antes de que las zonas cercanas de ésta en el espacio hayan tenido la oportunidad de responder. Podemos facilitar los datos y la demonstrar que es esto lo que ocurre”, afirma Angelopoulos.

Algunos partidarios de la teoría contraria no parecen todavía muy convencidos de haber perdido la batalla y apuntan que los satélites de la NASA no estaban en la posición adecuada. El equipo de Angelopoulos repitió los experimentos con similares resultados, pero sigue a la búsqueda de más pruebas que den por zanjada la discusión.

Las condiciones meteorológicas del Espacio

Cuestiones puristas a un lado, los resultados de la misión tienen una gran importancia en el cada vez mayor ámbito del Tiempo Espacial. Como explica Jim Wild, profesor en la Universidad de Lancaster (Reino Unido), “hoy en día en nuestras formas de vida contamos con satélites para navegar, tenemos el GPS, nuestras redes de distribución, flujos de redes de electricidad, utilizamos comunicación por radio y tenemos mucha tecnología y personas situadas en las órbitas del espacio… Alguno de estos sistemas podría ser vulnerable al tiempo espacial, y ha habido casos de satélites dañados por subtormentas o en algunos casos redes eléctricas que se han visto afectadas”.

Conocer cómo se generan las auroras permitirá un mayor control de este tiempo espacial, pero los desafíos para controlar la meteorología en el espacio infinito de las galaxias y del Sistema Solar no dejar de ser pocos: “El problema de hacer mediciones en el espacio es que es inmenso y no es posible tener una visión completa. El desafío está en combinar la información proporcionada por satélites con modelos teóricos computacionales que nos ayuden a tapar huecos, no es posible saber lo que ocurre en el tiempo espacial solamente con los datos recogidos en una pequeña parte

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del mismo”, señala Wild, para él sería como “tratar de entender una tormenta en la Tierra con las mediciones de cuatro termómetros”.

Mientras tanto investigadores como Ingrid Sandhal se centran en aquellas auroras que no se producen por las subtormentas, estructuras de pequeñas escalas que suceden a menos de 100 metros y son casi imperceptibles, con duraciones de un segundo a veces, para entender el fenómeno.

“Conocer más sobre estas pequeñas estructuras nos ayudará a saber mucho más sobre los detalles de los procesos físicos concretos que ocurren en la ionosfera. Las auroras son un estupendo canal para entender nuestro propio medioambiente. Hay mucha energía que se produce en la aurora y todavía no sabemos cómo esta energía afecta los niveles más bajos de la atmósfera. Es un instrumento fundamental de la física de plasma, de los fundamentos de la física”, explica Sandhal.

Para Sandhal, las auroras son un laboratorio fundamental de física natural. No hay una definición más bella en esencia para resumir uno de los fenómenos más maravillosos de nuestro firmamento.