Desde que los humanos rompieron los límites de la gravedad y abandonaron la atmósfera de la Tierra, hemos podido ver cómo es realmente nuestro planeta: una canica azul flotando en el espacio abisal. El océano proporciona el color fundamental de nuestro mundo: azul, intercalado con el blanco de las nubes y las áreas cubiertas de glaciares, el verde exuberante de la tierra cubierta de árboles y el marrón de esas tierras desérticas, secas y áridas. Pero cuando miramos nuestro planeta de noche, sin que la luz del sol reflejada ilumine estas vistas comunes, pueden surgir señales más sutiles de las luces de la ciudad, los relámpagos y las influencias atmosféricas. Cuando llegue el momento adecuado, la aparición de la aurora se convertirá en la vista más llamativa y espectacular.
Las auroras suelen ser verdes y se producen en la capa más alta de la atmósfera, a 50, 100 o incluso 200 kilómetros sobre la superficie terrestre. Caen en ondas, titilando en el cielo y formando círculos a cientos o miles de kilómetros cerca de los polos de la Tierra. Desde la perspectiva de orbitar la Tierra, en lugar de la superficie de la Tierra, una aurora aparece como una llama ardiente, verde y muy extraña que cruza el límite entre los confines más externos de la atmósfera y el espacio.
Sin embargo, hay demasiadas historias más grandes que el incendio que está sucediendo aquí. Lo que realmente está sucediendo en la atmósfera, debido al Sol y su interacción con los diversos campos magnéticos, átomos y neutrones de la Tierra, contribuye a la única posibilidad de que se produzcan auroras. De hecho, de todos los mundos del sistema solar, sólo la Tierra tiene todos los colores de luz visible que reconocemos, y eso se debe precisamente a una combinación única de estos tres factores.
1. Explosión solar
En circunstancias normales, el sol emite una corriente estable de partículas, que se llama viento solar. El gas sobrecalentado que emana de la corona solar ioniza los átomos de la corona y partículas como protones, electrones y núcleos más pesados son expulsados en todas direcciones a través del sistema solar a aproximadamente un millón de millas por hora. Sin embargo, cuando se produce una erupción solar, una eyección de masa coronal u otra explosión en el Sol, el flujo de estas partículas en una dirección específica aumentará drásticamente y la velocidad de vuelo de aquellas partículas que viajan a través del sistema solar también aumentará significativamente. , hasta el 0,8% de la velocidad de la luz. Algunas de estas explosiones que ocurren en el Sol apuntarán aleatoriamente a un planeta del sistema solar, incluida la Tierra.
2. El campo magnético de la Tierra
El generador magnético del campo magnético de la Tierra producirá un campo magnético relativamente fuerte. Este campo magnético no solo puede cubrir toda la Tierra, sino que también puede extenderse. espacio. La mayoría de las partículas cargadas son desviadas de nuestro mundo por este campo magnético, pero los dos polos magnéticos de la Tierra (el norte y el sur) son los dos puntos donde el campo es más débil. Dado que las líneas del campo magnético sólo pueden trazar círculos, deben atravesar la Tierra en dos lugares diferentes. En este caso, las partículas cargadas no son desviadas de la Tierra por el campo magnético, sino que se concentran en áreas circulares alrededor de estos polos magnéticos. Cuanto más fuerte estalla la mancha solar, más lejos llega la aurora a los polos, lo que hace que el fenómeno auroral sea más espectacular.
3. La atmósfera terrestre
Si no tuviéramos la atmósfera actual, todo esto no tendría sentido. La atmósfera está compuesta por un 77% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y aproximadamente un 1% de vapor de agua, que combinados son suficientes para producir toda la gama de colores que podemos ver. El resto de nuestra atmósfera es un gas noble (aproximadamente un 1 % de argón) o un gas en una concentración tan pequeña que no causa ningún efecto significativo (como un 0,04 % de dióxido de carbono o metano). Pero las reacciones de ionización de partículas cargadas rompen los enlaces entre átomos y moléculas que mantienen unidos estos componentes atmosféricos, creando estos iones inestables y electrones libres.
Cuando los electrones libres finalmente encuentran iones con los que unirse, su energía cae, creando una impresionante diversidad de colores.
De todos estos componentes atmosféricos, el oxígeno (el componente principal, con una fuerte línea de emisión a 558 nm) y el nitrógeno (el segundo componente más abundante en la atmósfera, emite emisiones similares en rayos de longitud de onda más larga) producen el familiar y espectacular color verde. La mayoría de las veces la asociamos con la aurora, sin embargo, a menudo en altitudes más altas, la aurora a veces puede aparecer azul y roja debido a tres elementos atmosféricos y su resultado de la combinación entre ellos.
Los atentos observadores de la Tierra desde la Estación Espacial Internacional detectarán otros verdes, amarillos y rojos, así como un fenómeno persistente: el brillo de nuestra atmósfera. La simple luz del día es suficiente para crear pequeñas reacciones de ionización en varias capas de nuestra atmósfera, y cuando el oxígeno (verde), el sodio (amarillo), el hidrógeno (rojo, más arriba en la atmósfera) se recombinan con los electrones durante la noche, se liberan estos diferentes colores. continuamente. Más allá de eso, los rayos azules y las luces de la ciudad hacen que la vista de la ISS sea única.
Pero la combinación de estos tres factores (los estallidos del Sol, el campo magnético de la Tierra y la composición de nuestra atmósfera) da como resultado un espectáculo de auroras extremadamente espectacular que hipnotiza a los observadores aéreos arriba y abajo. Sólo en la Tierra ocurre esta increíble combinación, y ningún otro mundo que conozcamos es igual. Por primera vez en la historia podremos ver este espectáculo de auroras en la mayor resolución posible.
Conocimientos relacionados
La aurora es un fenómeno de plasma que ocurre principalmente en áreas de alta latitud en planetas con campos magnéticos. El cinturón de auroras en la Tierra está a la distancia en longitud del polo geomagnético. 10° a 20° y la latitud es de aproximadamente 3° a 6° de ancho. Las auroras también aparecen en latitudes más bajas cuando ocurren tormentas geomagnéticas.
La física moderna tiene una descripción detallada del principio de su producción. Las auroras en la Tierra son causadas por partículas cargadas de alta energía de la magnetosfera y el viento solar que son guiadas por el campo geomagnético y llevadas a la atmósfera terrestre. , e interactúan con la atmósfera superior (termósfera) causada por colisiones atómicas. Las auroras no sólo aparecen en la Tierra, sino también en otros planetas con campos magnéticos del sistema solar.