En las noches claras de Alaska, Canadá, Noruega, Finlandia o del norte de Rusia,se ve a menudo en el cielo un resplandor verdoso, al que se le conoce como “Aurora Boreal”.
Durante las tormentas magnéticas, el resplandor puede moverse hacia el sur y de vez en cuando se puede ver sobre una gran parte de los EE.UU. Surge como un resplandor en el horizonte, parecido al que precede al amanecer, y por eso entre los científicos se le conoce como la “aurora boreal” (por comodidad la “aurora” ), nombre en latín del “amanecer del norte”. También se ve un fenómeno similar en las regiones polares del sur o australes.
La aurora, un grabado de Fridtjof Nansen
Aurora observada por una cámara abordo del DE-1
Para el observador, una aurora es un espectáculo fascinante, moviéndose y cambiando constantemente. Por lo general, consta de muchos rayos verdosos casi verticales, que forman largos arcos y cortinas, que se estiran como cordones a lo largo del cielo y muchas veces abarcan todo el horizonte.
Se muestra un ejemplo arriba, un grabado del gran explorador polar Fridtjof Nansen (1861-1930). Los rayos se desvanecen constantemente, mientras otros aparecen, y durante las “subtormentas magnéticas” (descritas en una sección posterior) los arcos se mueven rápidamente y se expanden.
Ubicación
La luz de la aurora se produce a una altura de unos 100 km (60 millas) cuando los electrones rápidos que llegan del espacio golpean los átomos y las moléculas de la atmósfera. La pantalla de su ordenador, que muestra estas palabras, se ilumina probablemente de forma similar, mediante un haz de electrones rápidos acelerados eléctricamente hacia la pantalla, este haz se guía y se modula para que forme las letras y las imágenes.
La ubicación de las auroras sobre la Tierra está muy dominada por el magnetismo terrestre. En el siglo XIX se observó que ocurrían más frecuentemente en un cinturón estrecho, la “zona auroral“, que circunvala el polo magnético (vea la historia en la parte II).
Sus arcos y cordones también están alineados aproximadamente con esa zona. Los círculos dibujados a la izquierda están centrados sobre el polo norte magnético y el “circulo de fuego” auroral esta alineado, evidentemente con ellos.
La correspondencia magnética también está demostrada por el hecho de que los rayos de la aurora se sitúan a lo largo de las líneas del campo magnético y que en el campo magnético terrestre se observa por debajo una aurora brillante y activa que tiende a perturbarse.
Color
El color verde de la aurora tiene un color definido de forma precisa en el espectro (”línea espectral estrecha”). Esos colores exactos son normalmente las firmas de los átomos que los emiten: por ejemplo, las farolas (dependiendo del vapor metálico que contengan) emiten generalmente la luz amarillo-naranja del sodio o la luz azulada del mercurio.
Aurora roja
La luz verde de la aurora desconcertó a los científicos durante muchos años, puesto que no se adaptaba a ningún elemento conocido. Parece estar producida por átomos de oxígeno, pero bajo condiciones que, en nuestra atmósfera, solo existen a niveles altos muy rarificados. La aurora roja, vista en ocasiones, surge aún a mayores alturas y también se produce por electrones que golpean al oxígeno.
Contemplando la aurora desde el espacio
Aurora vista desde la lanzadera espacial.
Hoy en día, los satélites observan la aurora desde arriba, usando cámaras más sensitivas que el ojo humano. Pueden “ver” la aurora la mayoría de las veces sobre las partes oscuras del casquete polar, formando una gran “aurora oval” que se extiende alrededor del polo magnético.
Historia
El término “aurora borealis” fue usado en 1621 por el científico y filósofo francés Pierre Gassendi, pero George Siscoe ha dado razones para creer que fue introducido por Galileo Galilei en 1619.
Elias Loomis de la Universidad de Yale recopiló, en 1860, un mapa anotando cuantas veces se observaron las auroras durante un año medio en varios lugares. En 1881 Hermann Fritz (1830-1883) recopiló un mapa más preciso.
Birkeland y su terrella.
Hace mucho tiempo que se sospechaba que la aurora estaba causada por electrones que llegaban del exterior y que chocaban con la alta atmósfera.
El físico noruego Kristian Birkeland (1867-1917), por ejemplo, colocó una esfera imantada, una “terrella” representando a la Tierra, dentro de una cámara de vacío y apuntó un haz de electrones sobre ella. Tuvo el placer de ver que los electrones eran guiados por el campo magnético hacia la proximidad de los polos magnéticos de la terrella.
Sin embargo, no fue hasta 1954 que se pudieron realmente observar los electrones aurorales, mediante detectores abordo de un cohete lanzado hacia la aurora por Meredith, Gottlieb y Van Allen, del equipo Van Allen de la Universidad de Iowa. Carl McIlwain, otro miembro de ese equipo, usó en 1959 un experimento con cohete para identificar las partículas y los electrones de una energía media correspondiente a la aceleración de 6000 voltios.
En la actualidad los satélites científicos cruzan regularmente los flujos de electrones aurorales y miden sus propiedades y también se observa la aurora desde el suelo mediante cámaras de vídeo y radares especiales.
Birkeland desarrolló más de un experimento con la terrella, incluyendo (en 1913) uno mucho mayor dentro de una gran cámara, mostrado al lado de su retrato en el billete de 200 coronas noruegas. Esa terrella fue restaurada en 1992 por Terje Brundtland y se muestra actualmente a los visitantes al Observatorio de Auroras de Tromsø, Noruega.
Fuente: NASA