Aurora

Aurora, fenómeno luminoso de la atmósfera superior de la Tierra que se produce principalmente en latitudes altas de ambos hemisferios; las auroras en el hemisferio norte se denominan aurora boreal, aurora polar o aurora boreal, y en el hemisferio sur aurora austral o aurora austral.

Una muestra de la aurora austral, o luces del sur, que se manifiesta como un bucle brillante, en una imagen de parte del hemisferio sur de la Tierra tomada desde el espacio por los astronautas a bordo del transbordador espacial estadounidense.UU. el 6 de mayo de 1991. La emisión, en su mayor parte de color azul verdoso, procede de átomos de oxígeno ionizados a una altitud de 100-250 km (60-150 millas). Los picos de color rojo en la parte superior del bucle son producidos por átomos de oxígeno ionizados a mayor altura, hasta 500 km (300 millas).

NASA/Johnson Space Center/Earth Sciences and Image Analysis Laboratory

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Auroras are caused by the interaction of energetic particles (electrons and protons) of the solar wind with atoms of the upper atmosphere. Dicha interacción está confinada en su mayor parte a altas latitudes en zonas de forma ovalada que rodean los polos magnéticos de la Tierra y mantienen una orientación más o menos fija con respecto al Sol. Durante los periodos de baja actividad solar, las zonas aurorales se desplazan hacia los polos. Durante los periodos de intensa actividad solar, las auroras se extienden ocasionalmente hasta las latitudes medias; por ejemplo, la aurora boreal se ha visto hasta los 40° de latitud sur en Estados Unidos. Las emisiones aurorales suelen producirse a altitudes de unos 100 km (60 millas); sin embargo, pueden producirse en cualquier lugar entre 80 y 250 km (entre 50 y 155 millas) sobre la superficie de la Tierra.

Todo el óvalo auroral del Polo Norte de la Tierra, en una imagen tomada en luz ultravioleta por la nave espacial Polar de Estados Unidos sobre el norte de Canadá, el 6 de abril de 1996. In the colour-coded image, which simultaneously shows dayside and nightside auroral activity, the most intense levels of activity are red, and the lowest levels are blue. Polar, launched in February 1996, was designed to further scientists’ understanding of how plasma energy contained in the solar wind interacts with Earth’s magnetosphere.

NASA

Auroras take many forms, including luminous curtains, arcs, bands, and patches. El arco uniforme es la forma más estable de la aurora, que a veces persiste durante horas sin variación perceptible. Sin embargo, en un gran despliegue, aparecen otras formas, que suelen sufrir variaciones dramáticas. Los bordes inferiores de los arcos y pliegues suelen estar mucho más definidos que las partes superiores. Los rayos verdosos pueden cubrir la mayor parte del cielo hacia el polo del cenit magnético, terminando en un arco que suele estar plegado y a veces ribeteado con un borde inferior rojo que puede ondularse como una cortina. El espectáculo termina con una retirada hacia el polo de las formas aurorales, los rayos degeneran gradualmente en áreas difusas de luz blanca.

Las auroras reciben su energía de las partículas cargadas que viajan entre el Sol y la Tierra a lo largo de campos magnéticos agrupados en forma de cuerda. Las partículas son impulsadas por el viento solar, capturadas por el campo magnético de la Tierra (véase campo geomagnético) y conducidas hacia los polos magnéticos. Chocan con los átomos de oxígeno y nitrógeno, eliminando los electrones y dejando iones en estado de excitación. Estos iones emiten radiación en varias longitudes de onda, creando los colores característicos (rojo o azul verdoso) de la aurora.

Además de la Tierra, otros planetas del sistema solar que tienen atmósferas y campos magnéticos sustanciales -por ejemplo, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno- muestran actividad auroral a gran escala. También se han observado auroras en la luna Io de Júpiter, donde se producen por la interacción de la atmósfera de Io con el potente campo magnético de Júpiter.