¿Por qué se producen las auroras boreales? Los vientos solares (II)

En esta época del año en que las auroras boreales son más frecuentes (en el hemisferio norte), hemos querido saber a qué se debe este fenómeno de belleza tan espectacular.

Y la respuesta está en los vientos solares y la actividad magnética de La Tierra. Pero vamos a analizar un poco más a fondo por qué a altas latitudes encontramos en el cielo estos haces de luz.

Ya hemos hablado de los vientos solares y de su formación:

http://principiatechnologica.com/2013/06/08/un-rey-con-corona-los-vientos-solares/

Ahora podemos preguntarnos:

¿Qué ocurre cuando este viento solar choca contra La Tierra? Pues afortunadamente, estas ráfagas de partículas de alta energía no tienen un gran efecto sobre la superficie de La Tierra. El motivo es que el campo magnético que posee La Tierra la protege de la “lluvia” de partículas como si se tratase de una pantalla:

Tormentas solares

Tormentas solares

El campo magnético de La Tierra o campo geomagnético se debe al movimiento de las aleaciones de hierro fundido en el núcleo.

Este campo magnético también varía con el tiempo, en cuanto a su ángulo, definiendo el Norte Magnético, como en cuanto a su polaridad, pues se invierte. En lo que se refiere al ángulo, la variación es pequeña y esto permite emplear brújulas en la navegación. Y en cuanto a la polaridad, cambia el sentido de las líneas de campo magnético.

La protección que nos ofrece el campo magnético terrestre es a nivel atmosférico, no penetrando en La Tierra estas partículas ionizadas del plasma del viento solar. Sí se encuentran algunas de estas partículas del plasma en la ionosfera.

El campo magnético formado es el resultado de la interacción entre la acción del viento solar constante y el propio campo magnético de La Tierra. Así, se forman los cinturones de Van Allen, en honor a su descubridor:

Cinturones de Van Allen

Cinturones de Van Allen

En cambio en la magnetosfera, donde precisamente se encuentra el campo geomagnético, la actividad de estas partículas es alta. Y estas partículas penetran más fácilmente en la magnetosfera a través de los polos magnéticos, donde el campo tiene mayor intensidad a igual distancia de la superficie terrestre y las líneas del campo se dirigen hacia La Tierra. Las partículas adquieren tal velocidad en estas zonas que penetran en la ionosfera, y al chocar  con los iones de oxigeno y nitrógeno liberan energía, produciendo luz en distintas direcciones. Estos destellos de luz, al atravesar la ionosfera sufren refracción también en distintas direcciones y originan diferentes tonalidades en el cielo. Son las famosas auroras boreales.

Por esto, la observación de las auroras boreales es más frecuente cuanto más cerca estemos de los polos, llamándose auroras polares en el hemisferio norte y auroras australes en el hemisferio sur.

Por último, hemos de decir que estudios recientes afirman que este comportamiento de pantalla de la magnetosfera contra el viento solar puede ser una protección engañosa, ya que podría ser consecuencia del efecto de la composición de la atmósfera. Como en La Tierra, a diferencia de Venus y Marte, la atmósfera tiene un alto contenido de oxígeno, según estos estudios se ha comprobado que La Tierra está perdiendo a un ritmo mucho más acelerado los iones de oxígeno de la ionosfera (donde encontramos también de manera muy tenue el gas ionizado del viento solar).

Efecto de la ionosfera

Efecto de la atmósfera

Esto sugiere que, de no ser por la presencia de una atmósfera como la terrestre, probablemente la magnetosfera y nuestra pantalla contra el viento solar no existirían tampoco. De hecho, este es el caso de Venus, que se cree que nunca la ha tenido. Sin embargo, se piensa que Marte la tuvo hasta que su “dinamo magnética” desapareció, hace 3500 millones de años.

Y no vamos a dejar pasar la ocasión de presentar una magnífica imagen de aurora austral en la Antártida:

Aurora austral en la Antártida

Aurora austral en la Antártida

“Una aurora boreal se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetosfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre”

Para terminar, los efectos perniciosos de los vientos solares son realmente graves en las comunicaciones por satélite. Si queréis conocerlos, os animo a que os paséis por un estudio de la Universidad Politécnica de Valencia:

http://www.upv.es/satelite/trabajos/pracGrupo7/

En “EFECTOS” podéis verlos cuantificados, e incluso con sucesos históricos y problemas que se han dado con satélites reales, y fotos de los mismos.

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