Una aurora (plural: las auroras o las auroras ), [a] refiere a veces como las luces polares (aurora polaris), las luces del norte (aurora borealis), o luces del sur (aurora australis), es una pantalla de luz natural en el cielo de la Tierra, predominantemente visto en regiones de latitudes altas (alrededor del Ártico y la Antártida ).
Las auroras son el resultado de perturbaciones en la magnetosfera causadas por el viento solar . Estas perturbaciones alteran las trayectorias de las partículas cargadas en el plasma magnetosférico. Estas partículas, principalmente electrones y protones , precipitan en la atmósfera superior ( termosfera / exosfera ). La ionización y excitación resultantes de los componentes atmosféricos emiten luz de diferente color y complejidad. La forma de la aurora, que se produce dentro de las bandas alrededor de ambas regiones polares, también depende de la cantidad de aceleración impartida a las partículas que precipitan.
La mayoría de los planetas del sistema solar , algunos satélites naturales , enanas marrones e incluso cometas también albergan auroras.
Etimología
La palabra " aurora " se deriva del nombre de la diosa romana del amanecer, Aurora , que viajaba de este a oeste anunciando la llegada del sol. [2] Los poetas griegos antiguos usaban el nombre metafóricamente para referirse al amanecer, a menudo mencionando su juego de colores en el cielo por lo demás oscuro ( por ejemplo , "amanecer de dedos rosados"). [3]
Ocurrencia
La mayoría de las auroras ocurren en una banda conocida como la "zona auroral", [4] que típicamente tiene de 3 ° a 6 ° de ancho en latitud y entre 10 ° y 20 ° de los polos geomagnéticos en todos los tiempos (o longitudes) locales, más claramente visto de noche contra un cielo oscuro. Una región que actualmente muestra una aurora se llama "óvalo auroral", una banda desplazada por el viento solar hacia el lado nocturno de la Tierra. [5] La evidencia preliminar de una conexión geomagnética proviene de las estadísticas de observaciones de auroras. Elias Loomis (1860), [6] y posteriormente Hermann Fritz (1881) [7] y Sophus Tromholt (1881) [8] con más detalle, establecieron que la aurora apareció principalmente en la zona auroral. Las posiciones diarias de los óvalos aurorales se publican en Internet. [9]
En latitudes del norte , el efecto se conoce como la aurora boreal o la aurora boreal. El primer término fue acuñado por Galileo en 1619, a partir de la diosa romana del amanecer y el nombre griego del viento del norte. [10] [11] La contraparte del sur, la aurora austral o las luces del sur, tiene características casi idénticas a las de la aurora boreal y cambia simultáneamente con los cambios en la zona de las auroras del norte. [12] La aurora austral es visible desde altas latitudes del sur en la Antártida , Chile , Argentina , Nueva Zelanda y Australia . La aurora boreal es visible por estar cerca del centro del Círculo Polar Ártico, como Alaska , Canadá , Islandia , Groenlandia , Noruega , Suecia y Finlandia .
Una tormenta geomagnética hace que los óvalos aurorales (norte y sur) se expandan, llevando la aurora a latitudes más bajas. La distribución instantánea de las auroras ("óvalo auroral") [4] es ligeramente diferente, ya que se centra a unos 3-5 ° hacia la noche del polo magnético, de modo que los arcos aurorales llegan más lejos hacia el ecuador cuando el polo magnético en cuestión está entre los observador y el sol . La aurora se puede ver mejor en este momento, que se llama medianoche magnética .
Las auroras que se ven dentro del óvalo auroral pueden estar directamente arriba, pero desde más lejos, iluminan el horizonte hacia los polos como un resplandor verdoso, o algunas veces con un rojo tenue, como si el Sol saliera desde una dirección inusual. Las auroras también ocurren hacia los polos de la zona auroral como parches o arcos difusos, [13] que pueden ser subvisuales.
en un paso ascendente desde el sur de Madagascar hasta el norte de Australia sobre el Océano Índico.
desde las Tierras Australes y Antárticas Francesas en el Océano Índico Meridional hasta el sur de Australia.
Un Kp = 3 corresponde a niveles bajos de actividad geomagnética, mientras que Kp = 9 representa niveles altos.
Las auroras se ven ocasionalmente en latitudes por debajo de la zona auroral, cuando una tormenta geomagnética agranda temporalmente el óvalo auroral. Las grandes tormentas geomagnéticas son más comunes durante el pico del ciclo de manchas solares de 11 años o durante los tres años posteriores al pico. [14] [15] Un electrón gira en espiral (gira) alrededor de una línea de campo en un ángulo que está determinado por sus vectores de velocidad, paralelos y perpendiculares, respectivamente, al vector B del campo geomagnético local. Este ángulo se conoce como el "ángulo de inclinación "de la partícula. La distancia, o radio, del electrón desde la línea de campo en cualquier momento se conoce como su radio de Larmor. El ángulo de paso aumenta a medida que el electrón viaja a una región de mayor intensidad de campo más cercana a la atmósfera. Por lo tanto, es posible que algunas partículas regresen, o se reflejen, si el ángulo se vuelve de 90 ° antes de ingresar a la atmósfera para chocar con las moléculas más densas allí. Otras partículas que no se reflejan en el espejo ingresan a la atmósfera y contribuyen a la visualización de las auroras en una variedad de altitudes. Se han observado otros tipos de auroras desde el espacio, por ejemplo, "arcos hacia los polos" que se extienden hacia el sol a través del casquete polar, la "aurora theta" relacionada, [16] y los "arcos del lado del día" cerca del mediodía. Estos son relativamente infrecuentes y poco entendidos. Ocurren otros efectos interesantes como la aurora parpadeante, la "aurora negra" y los arcos rojos subvisuales. Además de todo esto, se observa un brillo débil (a menudo de color rojo intenso) alrededor de las dos cúspides polares, las líneas de campo que separan las que se cierran a través de la Tierra de las que se arrastran hacia la cola y se cierran de forma remota.