Aurora boreal

Aurora boreal sobre el paisaje invernal de Manitoba, Canadá

Los juegos de luces en el cielo siempre han fascinado y asustado a la gente. Las auroras boreales, los fantasmales fenómenos luminosos del cielo nocturno, son bien conocidas desde la antigüedad.
En el pasado, la gente los consideraba magia mística, un presagio de una fatalidad inminente. Hoy sabemos que este fenómeno cósmico es causado por una excitante interacción entre el sol y la tierra.

El sol arroja materia al espacio

La bola roja de brasas parece tranquila y romántica cuando se hunde lentamente sobre el mar. Es difícil imaginar qué complejos procesos físicos tienen lugar en el sol. Además de la luz y la radiación térmica, grandes cantidades de materia se evaporan constantemente del sol o son arrojadas al espacio por erupciones. Los científicos hablan del llamado viento solar.

Este viento solar está formado principalmente por protones y electrones y llega a la Tierra en un intervalo de aproximadamente uno a tres días. Haría imposible la vida en la Tierra si no estuviéramos protegidos del bombardeo de partículas y la radiación de la atmósfera y especialmente del campo magnético terrestre.

Las erupciones violentas ocurren una y otra vez en la capa del sol, especialmente en los momentos de máxima actividad solar. El viento solar se convierte en una verdadera tormenta durante tales erupciones. Varios miles de millones de toneladas de gas caliente se escapan.

La velocidad del viento solar puede variar mucho: mientras que el viento solar normal es de unos 300 kilómetros por segundo, una ráfaga de huracán de este tipo atraviesa el espacio mucho más rápidamente. De esta forma, las partículas pueden llegar a la tierra en forma de onda de choque en tan solo 24 horas.

Las fascinantes auroras boreales indican una tormenta solar, que se caracteriza por una velocidad del viento solar superior a 300 kilómetros por segundo. Incluso puede ir tan rápido como 700 kilómetros por segundo.

En el caso de fuertes tormentas solares, también se midieron velocidades más altas, como 2000 kilómetros por segundo durante la tormenta de octubre de 2003.

Puesta de sol sobre el mar

El idilio pacífico es engañoso: el sol es mucho más activo de lo que parece

Impacto en el campo magnético de la Tierra

La presión del viento solar es tan fuerte que deforma el campo magnético de nuestra tierra. En el lado diurno de la tierra está comprimido. En el lado nocturno, sobresale varios millones de kilómetros en el espacio.

A medida que el viento solar se acerca al campo magnético, se desvía gradualmente y fluye alrededor de la tierra. Se capturan las partículas cargadas del viento solar.

Como en un generador de electricidad gigante, la energía cinética de las partículas que pasan se convierte en energía eléctrica en la capa límite entre la región geomagnética y el viento solar.

El voltaje eléctrico surge del hecho de que las partículas cargadas del viento solar, los protones positivos y los electrones negativos, están separadas en el campo de fuerza magnética de la tierra. Como resultado, se acumula una enorme tensión eléctrica sobre la tierra.

La ilustración muestra esquemáticamente el campo magnético terrestre.

El campo magnético de la tierra

Este voltaje se descarga parcialmente por el hecho de que una corriente de electrones fluye en espirales a lo largo de las líneas de campo hacia la tierra, es decir, hasta el punto donde las líneas de campo entran y salen. Las grandes confluencias de las líneas del campo magnético son las regiones polares.

Los electrones del viento solar chocan con moléculas en la atmósfera a unos 150 kilómetros de la Tierra. Hay un vivo intercambio de energía. Las moléculas están cargadas eléctrica y energéticamente y, por lo tanto, estimuladas para que brillen.

Un resultado de esto son las auroras boreales en los polos norte y sur. Durante las tormentas solares, este fenómeno no se limita a las regiones polares, por lo que también podemos observar las auroras boreales en el cielo nocturno del norte.

Las auroras boreales pueden adquirir seis colores

Los colores habituales de la aurora boreal son el rojo, el verde y el azul. Esto luego da como resultado colores mezclados como el púrpura, el blanco y, a veces, el amarillo. Los colores que emergen dependen de los diversos componentes de la atmósfera y también de la altura a la que se desarrolla el espectáculo.

Las auroras verdes suelen ser causadas por el oxígeno a una altitud de entre 80 y 150 kilómetros. A una altitud de entre 150 y 600 kilómetros, los átomos de nitrógeno crean colores rojo y azul.

Aurora boreal en la cascada de Gullfoss (Islandia)

Los átomos de oxígeno hacen que la aurora parezca verde

A veces interfieren con las señales de radio.

Estos coloridos espectáculos también pueden tener un impacto negativo, por ejemplo, en el funcionamiento de los satélites de investigación y comunicación. Los fuertes campos de tensión falsifican los datos de medición o las señales a tierra. Ya se han medido corrientes eléctricas de varios miles de amperios en el oleoducto de Alaska debido a los efectos de las luces polares.

La radio, la radio y la navegación por satélite están interrumpidas. O incluso fallan las redes eléctricas enteras, como en 1989 durante un máximo de manchas solares. En ese momento, una estación transformadora central se incendió en Canadá y una reacción en cadena resultó en un apagón en todo el noreste: los residentes no tuvieron electricidad durante horas o incluso días.

También hay auroras boreales en Alemania

El nombre lo dice todo: la aurora boreal está particularmente ligada a las regiones polares. En su mayoría aparecen en un cinturón alrededor del polo magnético. En consecuencia, las luces del norte también se denominan «luces del norte» o «luces del sur».

La zona de la aurora boreal se extiende sobre el norte de Escandinavia, Islandia, el extremo sur de Groenlandia, el norte de Canadá, Alaska y la costa norte de Siberia. En la Antártida y las áreas marinas que la rodean, las auroras boreales brillan como «luces del sur».

En las regiones polares se puede ver la aurora boreal casi todas las noches despejadas. La mejor época es entre principios de septiembre y mediados de abril. En verano, el juego de luces de colores apenas se ve, porque en este momento el cielo es demasiado brillante.

Cuanto más disminuye la latitud geográfica, más raro se vuelve el espectáculo natural celestial. En nuestras latitudes, rara vez se ven las auroras boreales. Pero durante las tormentas solares, es decir, la máxima actividad solar, podemos admirar la aurora boreal entre cuatro y ocho veces al año, incluso en Alemania.