¿Cual es la origen del fenómeno aurora boreales?

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Origenes:
La aurora ha sido y es, para muchos, uno de esos fenómenos que 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 el estado 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.

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.

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.