El domingo 21 de octubre, una nube de gas magnetizado del Sol (una
«eyección de
masa coronal») barrió la Tierra perturbando los campos
magnéticos del planeta.
Los observadores del cielos ubicados en latitudes altas del hemisferio norte,
disfrutaron de luces
rojas y verdes ondeando en el cielo nocturno. Eran las Auroras Boreales — que
aparecían por
tercera vez durante este mes.
«Estas auroras fueron posiblemente las más espectaculares que
jamás haya presenciado
«, dice Ryan Kramer, un observador de Dakota del Norte. «Era como
estar
bajo un gigantesco toldo de colores. Las Luces del Norte llenaban el cielo —
estaban directamente arriba y aun dentro de unos 30 grados sobre el horizonte
sur».
Arriba: La observadora del cielo
Duane Clausen
fotografió estas coloridas Luces del Norte sobre Menominee, Michigan
(USA), el 22 de octubre, 2001.
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«Estaba sorprendido de que las auroras fuesen tan brillantes hacia
el sur de donde
me encontraba», afirmó Todd Carlson, quien disfrutó del
espectáculo desde
su casa en Ontario, Canadá. En verdad, antes que la tormenta terminase,
observadores ubicados
tan al sur de los Estados Unidos como en los estados de Carolina del Sur y del
Norte, tuvieron
la oportunidad de echar una breve mirada a las Luces del Norte.
«¡Qué despliegue impresionante!» exclamó Ronnie
Sherrill de Troutman,
Carolina del Norte, EEUU, donde el cielo «estalló en brillantes
rayos luminosos rojizos y
amarillos». Las auroras fueron tan brillantes que Sherrill y otros las
vieron contra el cielo del
crepúsculo, aún iluminado por la tenue luz solar.
Fue un buen momento para estar afuera.
Sin duda, debe haber sido la mejor hora: las noches de
otoño son largas y oscuras,
pero todavía sin el frío invernal — una buena combinación
para la observación
del cielo. Pero hay algo más que eso, dicen los investigadores. Las
tormentas geomagnéticas que
encienden las auroras, siempre ocurren con mayor frecuencia alrededor de los
equinoccios — esto es,
temprano en otoño y primavera.
Es un poco enigmático. La actividad solar no depende de las
estaciones en la Tierra.
¿Porqué debieran hacerlo las tormentas geomagnéticas?
«Hemos conocido este efecto estacional por más de cien
años»,
dice Dennis Gallagher, un físico del espacio del Centro Marshall de
Vuelos Espaciales de la
NASA (Marshall Space Flight Center). «Comprendemos algunos de sus
efectos, pero no todos».
Arriba: Cuadros de una
película digital muestran
cómo una eyección de masa coronal comprime la magnetosfera de la
Tierra desencadenando
auroras. Haga clic
aquí para ver toda
la película Quicktime de animación, de 750 kb, creada por
Digital
Radiance, Inc.
Las tormentas geomagnéticas surgen cuando ráfagas de viento
solar o eyecciones
de masa coronal (CMEs por sus siglas en inglés) chocan con la
magnetosfera de la Tierra —
una burbuja magnética que rodea nuestro planeta y nos protege del
persistente viento solar.
La magnetosfera está colmada de electrones y protones. Normalmente estas
partículas
están atrapadas por
líneas de fuerza ( llamadas también «botellas
magneticas») que les impiden
escapar al espacio o bajar al planeta allá abajo.
«Cuando una CME golpea la magnetosfera», explica Tony Lui,
«el impacto libera
algunas de las partículas atrapadas. Estas caen como lluvia a la
atmósfera de la Tierra, provocando
que el aire brille allí donde golpean». Lui es un físico del
espacio del Laboratorio de
Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.
«Las partículas que se precipitan siguen, más
que todo, las
líneas de los campos magnéticos que conducen a los polos de la
Tierra»,
añadió. «Los óvalos de las auroras (regiones
circulares de luces
de auroras, alrededor de los polos magnéticos) se expanden durante las
tormentas
magnéticas». A veces crecen tanto, que las luces pueden ser
observadas por personas
ubicadas en latitudes medias — como los habitantes de Carolina del Norte.
Izquierda: Actividad
geomagnética de 1875 a 1927.
Basada en un histograma que aparece en «Variacione
s Semianuales
de Actividad Geomagnética» de C.T. Russell y R.L. McPherron, J.
Geophys. Res.,
78(1), 92, 1973. En el histograma, el color azul claro indica el número de
tormentas pequeñas por mes, mientras el
color amarillo representa el número de tormentas mayores.
Estas extensas tormentas, son generalmente alimentadas por lo que los
científicos
llaman «Bz» (se pronuncia «Be sub zeta») — esto es, el
componente
del campo magnético interplanetario (
IMF por sus siglas en inglés) que está a lo largo del eje
magnético de la Tierra.
En la magnetopausa, la parte de la magnetosfera de nuestro planeta que entra en
contacto y desvía
el viento solar, el campo magnético de la Tierra apunta al norte. Si el
IMF se inclina hacia el
sur (i.e., Bz crece y se hace negativo) puede cancelar
parcialmente el campo
magnético de la Tierra en el punto de contacto.
«En estas ocaciones los dos campos (el de la Tierra y el IMF) se
unen», dice Christopher
Russell, Profesor of Geofísica y Física Espacial en la
Universidad de California – UCLA.
«De esta manera, se puede seguir una línea del campo
magnético de la
Tierra directamente hasta el viento solar». Cuando Bz apunta al
sur, abre una puerta
a través de la cual energía del viento solar puede llegar hasta la
magnetosfera interior
de la Tierra
A comienzos de los 70 Russell y su colega R. L. McPherron, comprobaron
una relación
entre Bz y las estaciones, siempre cambiantes, de la Tierra: el
tamaño promedio
de Bz es mayor cada año al comienzo de la primavera y el
otoño.
Es producto de la
geometría, explica Russell. El Campo Magnético Interplanetario (IMF)
viene del Sol; es
impulsado hacia afuera de nuestra estrella por el viento solar. Debido a que el
Sol gira
(una vez cada 27 días) el IMF tiene forma de espiral — llamada la
«espiral de
Parker», por el científico que la describió por primera vez.
El eje dipolo
magnético de la Tierra está alineado en su mayor aproximación con la
espiral
de Parker, en abril y octubre. Como resultado, las excursiones de Bz
hacia el sur
(y el norte) son mayores en estas fechas.
Derecha: Steve Suess (NASA/MSFC)
preparó esta figura,
que muestra el campo magnético en espiral del Sol, visto desde un punto
de vista muy ventajoso,
~100 UA del Sol.
«En los últimos 28 años hemos aprendido que el
componente norte-sur del IMF
controla el flujo de energía del viento solar hacia nuestra
magnetosfera», dice Russell. Los
campos que se dirigen al norte, tienen poco efecto, añadió, pero
los Bz
que se orientan hacia el sur, pueden preparar el escenario para una importante
actividad geomagnética.
La semana pasada fue un buen ejemplo. La gran tormenta de auroras del 21
y 22 de octubre
fue precedida por un período de 24-horas de un Bz apuntando
mayormente hacia el sur.
El IMF continuó inclinándose hacia el sur después que una
eyección coronal
masiva golpeó la magnetosfera de la Tierra el 21; y el
consiguiente
despliege
de Luces del Norte fue uno de los más memorables del actual ciclo
solar.
La influencia de Bz en la actividad geomagnética es
indiscutible, pero los
investigadores están de acuerdo en que no es la única
influencia. Por ejemplo: el
eje de rotación del Sol está inclinado 7 grados con respecto al
plano de la órbita
de la Tierra. Debido a que el viento solar sopla más rápidamente
desde los polos del Sol
que desde su ecuador, la velocidad promedio de las partículas que
golpean la magnetosfera de la
Tierra aumenta y disminuye cada seis meses. La velocidad del viento solar es
mayor —
en promedio por cerca de 50 km/s, — alrededor del 5 de septiembre y el 5 de
marzo, momentos en
que la Tierra está en su latitud heliográfica más alta.
Izquierda: el 11 de octubre, 2001, durante otra
tormenta
geomagnética otoñal, Jody Majko captó esta foto de
brillantes Luces del
Norte sobre las luces de la ciudad de Winnipeg, Manitoba, Canadá.
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información]
En un reciente artículo publicado en la revista científica
Geophysical Research Letter (28, 2353-2356,
June15) Lyatsky et al discutían que ni el Bz ni el
viento solar pueden explicar totalmente el comportamiento estacional de las
tormentas
geomagnéticas. De acuerdo a su estudio, estos factores combinados
contribuyen sólo
a aproximadamente un tercio de las variaciones semianuales observadas.
El resto es un enigma que los científicos espaciales están
aún tratando de resolver.
«Esta es un área de investigación activa», destaca Lui.
«Todavía no tenemos todas las
respuestas, porque es un problema complicado.»
Pero no tan complicado como para no disfrutar de noches oscuras,
brillantes estrellas,
un ocasional meteoro — y la promesa de las Luces del Norte. Tal vez los
científicos aún
no han descubierto por qué las auroras prefieren el otoño boreal,
pero es fácil
de comprender porqué lo prefieren los observadores del cielo….
Enlaces a la Red, en inglés |
SpaceWeather.com
Selección de galerías de auroras, de SpaceWeather.com:
Actividad
Introducción a las Auroras – El Gran Show de Luces de la Tierra – un hermoso conjunto de auroras.
Variación Semianual de Actividad Geomagnética – C.T. RUSSELL y R. L.
Indices
¿Qué es el Campo Magnético Interplanetario — o
La espiral del IMF – incluye una llamativa animación de un regador de césped giratorio, que ilustra los campos magnéticos en espiral del Sol.
El |