Tendencias21
Las auroras boreales 'bailan' al ritmo de la magnetosfera

Las auroras boreales 'bailan' al ritmo de la magnetosfera

Investigadores dirigidos por la NASA han comprobado que las auroras boreales se encienden y se apagan siguiendo los ciclos de seis minutos de vibración del campo magnético de la Tierra, la magnetosfera, cuando ésta es invadida por una ‘subtormenta’ de partículas procedentes del sol. Ya se pensaba que era así, pero no se ha podido comprobar hasta ahora.

Las auroras boreales 'bailan' al ritmo de la magnetosfera Las majestuosas auroras han cautivado a los seres humanos desde hace miles de años, pero su naturaleza -el hecho de que las luces sean electromagnéticas y respondan a la actividad solar – no se descubrió hasta los últimos 150 años. Gracias a observaciones coordinadas multi-satélite y una red mundial de sensores magnéticos y cámaras, se ha conseguido un estudio detallado de las auroras durante las últimas décadas.

Sin embargo, las auroras siguen desconcertando, bailando muy por encima del suelo a un ritmo, hasta el momento, no detectado.

Utilizando datos de historial de la misión Themis, de la NASA, los científicos han observado que el campo magnético de la Tierra vibra en relación con las luces del norte en el cielo nocturno de Canadá. Themis es una misión de cinco naves espaciales dedicada a la comprensión de los procesos que subyacen a las auroras, que entran en el cielo en respuesta a los cambios en el entorno magnético de la Tierra, llamado magnetosfera.

Estas nuevas observaciones permitieron a los científicos vincular directamente alteraciones intensas específicas de la magnetosfera con la respuesta magnética en tierra. Se ha publicado un artículo sobre estos hallazgos en la revista Nature Physics, informa la NASA en una nota de prensa.

«Hemos hecho observaciones similares antes, pero sólo en un solo lugar cada vez: en tierra o en el espacio», dice David Sibeck, científico del proyecto Themis en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt (Maryland, EE.UU.), que no participó en el estudio. «Cuando se tienen las mediciones en ambos lugares, se pueden relacionar entre sí».

La comprensión de cómo y por qué se producen las auroras nos ayuda a aprender más sobre el complejo entorno espacial alrededor de nuestro planeta. La radiación y la energía en el espacio cercano a la Tierra pueden tener una variedad de efectos en nuestros satélites: desde perturbar su electrónica hasta aumentar el rozamiento y la interrupción de las señales de comunicación o de navegación. A medida que nuestra dependencia del GPS crece y se expande la exploración espacial, la previsión meteorológica espacial se hace cada vez más importante.

El entorno espacial de todo nuestro sistema solar, tanto cerca de la Tierra como más allá de Plutón, está determinado por la actividad del sol, que fluctúa en el tiempo, en ciclos. El sistema solar está lleno de viento solar, el flujo constante de partículas cargadas procedentes del sol. La mayor parte del viento solar es desviado desde la Tierra por la magnetosfera protectora.

Sin embargo, en las condiciones adecuadas, algunas partículas y energía solares pueden penetrar la magnetosfera, perturbando el campo magnético de la Tierra en lo que se conoce como una subtormenta. Cuando el campo magnético del viento solar va hacia el sur, el lado diurno, o el lado que mira hacia el sol, de la magnetosfera se contrae hacia adentro.

El extremo posterior, llamado cola magnética, se extiende como una banda de goma. Cuando la cola magnética estirada finalmente vuelve a su sitio, comienza a vibrar, al igual que un resorte se mueve hacia atrás y adelante. Pueden producirse auroras brillantes durante esta etapa de la subtormenta.

En este entorno inestable, los electrones del espacio cercano a la Tierra el espacio fluyen rápidamente por las líneas de campo magnético hacia los polos terrestres. Allí, interactúan con las partículas de oxígeno y nitrógeno de la atmósfera superior, liberando fotones para crear franjas de luz que serpentean a través del cielo.

Para mapear la danza eléctrica de las auroras, los científicos obtuvieron imágenes de la aurora -encendiéndose y apagándose- sobre Canadá con cámaras que cubrían todo el cielo. Simultáneamente usaron sensores magnéticos terrestres a lo largo de Canadá y Groenlandia para medir las corrientes eléctricas durante la subtormenta geomagnética. En el espacio más lejano, las cinco sondas Themis estaban bien colocadas para recoger datos sobre el movimiento de las líneas de campo perturbadas. Armonía

Los científicos descubrieron que la aurora se movía en armonía con la línea del campo vibratorio. Las líneas de campo magnético oscilaban en un ciclo o periodo de aproximadamente seis minutos, y la aurora se iluminaba y se apagaba al mismo ritmo.

Evgeny Panov, autor principal e investigador del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Austria en Graz, señala: «Estas observaciones revelan el eslabón perdido en la conversión de energía magnética a energía de partículas, que alimenta a la aurora.»

El brillo y la regulación de la aurora corresponden al movimiento de los electrones y líneas de campo magnético.

«Durante el transcurso de este evento, los electrones se arrojan hacia la Tierra, luego rebotan fuera de la magnetosfera, y a continuación, se arrojan de vuelta», dice Sibeck.

Cuando olas rompen en la playa, chapotean y espumean, y ​​luego se retiran. La ola de electrones adopta un movimiento similar. La aurora ilumina cuando la ola choca contra la atmósfera superior, y se atenúa cuando rebota.

Antes de este estudio, los científicos plantearon la hipótesis de que las líneas de campo magnético oscilante guiaban la aurora. Pero el efecto aún no se había observado ya que requería que las sondas Themis se encontraran en el lugar adecuado sobre los sensores basados ​​en tierra, para coordinar adecuadamente los datos. En este estudio, los científicos recogieron datos de Themis en un momento en el que las sondas estaban fortuitamente colocadas para observar la subtormenta.

«Incluso después de casi 10 años, las sondas tienen todavía buena salud, y la creciente red de magnetómetros y cámaras que cubren todo el cielo sigue generando datos de alta calidad», dice Vassilis Angelopoulos, co-autor e investigador principal de Themis en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA).

Themis es una misión del programa Explorador de la NASA, que está dirigido desde Goddard. El Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Univeridad de California en Berkeley supervisa las operaciones de la misión. Los generadores de imágenes de todo el cielo y magnetómetros los operan conjuntamente la Universidad de California en Berkeley, UCLA, y la Universidad de Calgary y la Universidad de Alberta (ambas de Canadá).

«La intención con Themis ha sido siempre juntar estas medidas y hacer estas observaciones», dice Sibeck. Referencia bibliográfica:

E. V. Panov, W. Baumjohann, R. A. Wolf, R. Nakamura, V. Angelopoulos, J. M. Weygand y M. V. Kubyshkina: Magnetotail energy dissipation during an auroral substorm. Nature Physics (2016) doi:10.1038/nphys3879

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren un exoplaneta similar a la Tierra orbitando una estrella que sobrevivirá al Sol 16 mayo, 2024
    Un planeta extrasolar rocoso del tamaño de la Tierra orbita de cerca a una estrella enana roja ultrafría, que se supone brillará durante 100.000 millones de años, mucho más tiempo que nuestro Sol, que se extinguirá en alrededor de 5.000 millones de años. A pesar de estas características y de su cercanía con la Tierra, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El dióxido de carbono atmosférico crece a un ritmo sin precedentes en los últimos 50.000 años 16 mayo, 2024
    Un análisis químico detallado del hielo antártico antiguo permitió a los científicos comprobar que la tasa de incremento actual del dióxido de carbono (CO2) atmosférico es la mayor en los últimos 50.000 años: según los investigadores, este aumento y su comparación con ciclos anteriores indica claramente la intensidad del cambio climático que está comenzando a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un Parlamento Ciudadano Climático se abre paso en España 16 mayo, 2024
    Después de las Asambleas Ciudadanas celebradas en España entre 2022 y 2024, la Asamblea Cívica por el Clima y el Observatorio de Sostenibilidad han propuesto la creación de un Parlamento Ciudadano Climático, formado mediante sorteo representativo por expertos y actores sociales, para alcanzar un consenso social mayoritario sobre la emergencia climática que esté basado en […]
    Alejandro Sacristán
  • Los virus humanos más antiguos estarían ocultos en los huesos de los neandertales 15 mayo, 2024
    El análisis genético de esqueletos de neandertales de 50.000 años de antigüedad ha revelado restos de tres virus relacionados con patógenos humanos modernos: los investigadores creen que podrían recrearse.
    Pablo Javier Piacente
  • Ondas gigantes de materia oscura podrían estar alterando las órbitas de las estrellas 15 mayo, 2024
    Los científicos creen que las perturbaciones en los sistemas estelares binarios podrían ser la clave para detectar la sustancia más confusa del espacio: la materia oscura. Ondas de esta materia invisible serían capaces de modificar las órbitas de las estrellas, de acuerdo a un nuevo estudio.
    Pablo Javier Piacente
  • El envejecimiento también es cosa del azar 15 mayo, 2024
    ¿Cómo funciona el envejecimiento? Los científicos del Grupo de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento CECAD han descubierto que el azar es más importante en el proceso de envejecimiento de lo que se pensaba anteriormente.
    Redacción T21
  • Revelan el misterio de las "manchas gigantes" en el Océano Pacífico 14 mayo, 2024
    Un grupo de manchas de agua extremadamente cálidas en el Océano Pacífico han tenido un efecto desastroso en los ecosistemas marinos desde 2010. Ahora, una nueva investigación sugiere que, paradójicamente, una de las causas de su formación habría sido la reducción en las emisiones de aerosoles en China, junto al calentamiento global.
    Pablo Javier Piacente
  • El Universo podría ser como un enorme dónut 14 mayo, 2024
    Un nuevo estudio explora posibles formas inusuales que podrían caracterizar al Universo: una alternativa es que presente una geometría compleja e irregular similar a un dónut o rosquilla. En ese escenario cósmico, sería posible observar dos características al mismo tiempo en distintos lugares, como un mágico "juego de espejos".
    Pablo Javier Piacente
  • Los fantasmas digitales son una potencial amenaza para sus familiares vivos 14 mayo, 2024
    Investigadores de la Universidad de Cambridge advierten que la emergente "industria digital del más allá" puede causar daños sociales y psicológicos: los familiares podrían convertirse en objetivos involuntarios de angustia emocional por parte de “robots muertos” de IA que se asemejan a sus seres queridos fallecidos.
    Redacción T21
  • Enormes estructuras cósmicas podrían ser signos de civilizaciones extraterrestres avanzadas 13 mayo, 2024
    Las hipotéticas esferas de Dyson son gigantescas estructuras cósmicas capaces de envolver a una estrella y todo su sistema, aprovechando de esta forma al máximo la energía que produce. Únicamente civilizaciones alienígenas muy avanzadas podrían diseñar este tipo de estructuras: una nueva investigación sugiere que ya podríamos haber detectado alguno de estos objetos, pero que […]
    Pablo Javier Piacente