Los científicos ahora saben con certeza qué causa la aurora boreal – Review Geek

Aurora boreal en espiral islandesa en otoño
Mike-Hubert.com

Los seres humanos han pasado milenios asombrados por la hermosa aurora boreal en el cielo nocturno. Y aunque seguimos sin saber qué los causa desde hace algún tiempo, los físicos finalmente han descubierto exactamente cómo funciona el fenómeno.

De acuerdo a una articulo nuevo publicado en revista científica Comunicaciones de la naturaleza, todo comienza con el sol. Específicamente, cuando las 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 tiran del campo magnético de nuestro planeta, similar a una goma elástica. A medida que el campo retrocede, hay un retroceso que causa ondas onduladas, llamadas ondas 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 está ocurriendo el intercambio de energía. Pero a nadie se le había ocurrido una demostración definitiva de que las ondas de Alfvén en realidad aceleran estos electrones en las condiciones apropiadas que se encuentran en el espacio por encima de la aurora ”.

Coloridas auroras boreales en Islandia
La pasión de Simon 4 Travel / Shutterstock.com

«Piensa en surfear», dijo Jim Schroeder, profesor asistente de física en Wheaton College y autor principal del artículo, «para surfear, necesitas remar a la velocidad adecuada para que una ola del océano te levante y te acelere. y encontramos que los electrones navegaban. Si se movieran con la velocidad adecuada en relación con la ola, serían recogidos 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 una aurora.

Una ilustración muestra cómo los electrones "navegar" al pasar las ondas de Alfvén, que lanzan electrones a altas velocidades a la atmósfera de la Tierra donde crean la aurora.
Austin Montelius / Facultad de Artes y Ciencias Liberales, Universidad de Iowa

“En realidad, nadie había medido esto antes entre electrones y ondas Alfvén”, dijo Schroeder. Los científicos estaban encantados de poder finalmente llevar a cabo un experimento que podría probar adecuadamente su corazonada sobre las ondas de Alfvén que aceleran los electrones.

Normalmente, un experimento de este tipo debería realizarse en un entorno lo más parecido posible al real; Sin embargo, por razones obvias, es imposible que los científicos vuelvan a probar cosas en el espacio, controlen los eventos solares o tengan en cuenta otros factores de nuestro sistema solar. En cambio, los investigadores utilizaron el Dispositivo de plasma grande en el Instalación de ciencia básica del 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 la Tierra y el área que la rodea (incluidos nuestros muchos satélites).

vía NPR

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