Definición de Aurora Boreal
Licenciado en Física
Se les llama auroras boreales a las auroras polares que pueden observarse en el polo norte, por ello muchas veces también se les refiere como “luces del norte”. Las auroras polares son un fenómeno que ocurre cuando partículas cargadas provenientes de Sol son desviadas por el campo magnético terrestre y viajan hacía los polos magnéticos de la Tierra en dónde interaccionan con algunas moléculas presentes en la atmósfera.
Las auroras boreales son uno de los fenómenos más espectaculares y bellos que pueden observarse en nuestro planeta. Todos los años miles de personas viajan a los polos de nuestro planeta para poder observarse este espectáculo. Más allá de ser un placer para la vista, las auroras polares son una muestra del gran trabajo que hace el campo magnético terrestre al protegernos de partículas cargadas que pueden ser nocivas para la vida.
¿Cómo se forman las auroras boreales?
El proceso a través del cual se originan las auroras comienza en el Sol, particularmente en la corona solar. El Sol es una estrella en la que ocurren reacciones termonucleares, esto hace que la temperatura en su superficie sea inmensa, de aproximadamente 5,500 °C. A estas temperaturas el gas de su corona, compuesto principalmente por hidrógeno y helio, se ioniza y se forma un plasma.
La ionización del gas hace que existan protones y electrones libres en el medio, es decir, partículas cargadas eléctricamente. Todas estas partículas cargadas pueden ser expulsadas debido a su alta energía y por acción del campo magnético del Sol, fenómeno conocido como “Viento Solar”. Es así, como estas partículas cargadas eléctricamente comienzan su viaje hacía nuestro planeta.
La Tierra cuenta con un campo magnético producto de su rotación y de las cargas eléctricas presentes en su núcleo de hierro. Esto hace que nuestro planeta se comporte como un gigante imán con sus polos magnéticos bien definidos y que difieren un poco en posición con respecto a los polos geográficos.
Cuando una carga eléctrica en movimiento entra en una región en la que existe un campo magnético, esta experimenta una fuerza conocida como “Fuerza de Lorentz” que modifica su trayectoria. Esto mismo ocurre con las partículas cargadas que viajan desde el Sol hasta la Tierra cuando interactúan con el campo magnético de nuestro planeta. La región en la que interactúa el viento solar y el campo magnético terrestre se conoce como “Magnetósfera” y las zonas en donde se concentran más de estas partículas cargadas se llaman “Cinturones de Van Allen”.
Las partículas cargadas del viento solar se desvían y obedecen al campo magnético de la Tierra, de esta manera viajan hasta los polos magnéticos en donde entran a la atmósfera de nuestro planeta. Es en la atmósfera en dónde estas partículas cargadas provenientes del Sol interactúan con diversos átomos y moléculas que en ella se encuentran, especialmente oxígeno y nitrógeno.
Los átomos y moléculas de la atmósfera se excitan, y en algunos casos se ionizan. Estos procesos provocan que se emita luz en distintas longitudes de onda dependiendo de la energía de las partículas cargadas. Es esto último lo que genera los hermosos destellos luminosos coloridos que se pueden observar en las auroras boreales.
Cabe aclarar que el campo magnético de la Tierra, en conjunto con la atmósfera, actúan como un escudo que nos protege de todas estas partículas cargadas provenientes del Sol. De no ser por ello, la mayoría de estas partículas cargadas de alta energía llegarían sin oposición a la superficie terrestre y serían nocivas para todas las formas de vida que habitan nuestro planeta. Es por ello que las auroras boreales, aparte de ser un fenómeno fascinante, también son un recordatorio de la importancia que tienen el campo magnético de la Tierra y su atmósfera para nuestra existencia.
Auroras boreales en otros planetas
Cómo hemos visto, basta con el viento solar y un planeta con un campo magnético lo suficientemente fuerte para que se generen auroras boreales. Este par de condiciones se dan en muchos sitios de nuestro sistema solar, es por ello que este fenómeno también puede ser observado en otros planetas y lunas.
Los planetas que tienen una mayor actividad de auroras boreales son Júpiter y Saturno, debido a los poderosos campos magnéticos que de ellos emanan. Las auroras boreales de estos planetas han sido observadas utilizando el Telescopio Espacial Hubble y algunas sondas espaciales. También se han podido observar auroras en Ío, una de las lunas de Júpiter.
También se han podido observar discretas auroras en Marte gracias a la nave de exploración “Mars Express”. Si bien Marte no tiene un campo magnético potente como el de la Tierra o el de otros planetas, sí presenta pequeños campos magnéticos en algunas zonas. Esto hace posible que se pueden generar pequeñas auroras en estos sitios del planeta rojo.
Art. actualizado: Enero 2024; sobre el original de octubre, 2015.
Referencias
David Halliday, Robert Resnick & Jearl Walker. (2011). Fundamentals of Physics. United States: John Wiley & Sons, Inc.Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie. (2014). An Introduction to Modern Astrophysics. Edinburgh: Pearson.
Qué es un aurora?, NASA
Fotos: iStock - Nikolay Pandev / Moonshot11
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