Después de décadas de investigación, científicos japoneses han logrado observar la cadena de eventos que originan las auroras que imiten luz pulsante en las regiones polares. Con la ayuda del satélite ERG se ha comprobado que unas ondas electromagnéticas, llamadas ondas de coro, dispersan a los electrones atrapados en la magnetosfera, que acaban precipitándose en la atmósfera iluminando el cielo de forma intermitente.
Las auroras pulsantes se denominan así porque se iluminan de forma intermitente en las regiones polares, a diferencia de las otras auroras polares (boreales o australes) que producen vistosos arcos fijos de luz en el cielo.
Ambas se producen por el choque de partículas energéticas, básicamente electrones, contra los atómos y moléculas de la atmósfera terrestre, pero en el caso de las auroras polares ‘constantes’ es el viento solar quien trae los electrones hasta la magnetosfera, mientras que en las pulsantes se pueden activar en cualquier momento por un mecanismo que los científicos llevan tratando de desentrañar desde hace décadas.
Ahora, investigadores japoneses han descubierto el origen de las emisiones parpadeantes de luz de estas misteriosas auroras pulsantes, que durante unos instantes iluminan decenas o centenares de kilómetros en las latitudes altas de la Tierra a unos 100 km de altura. El estudio se publica esta semana en la revista Nature.
“Lo que ocurre es que un tipo de ondas electromagnéticas que se propagan casi paralelas al campo geomagnético, denominadas ondas de coro, dispersan los electrones y estos acaban precipitándose en la atmósfera superior produciendo estas auroras”, explica a Sinc el autor principal, Satoshi Kasahara, de la Universidad de Tokio. “Además, las ondas de coro acrecientan y decaen la liberación intermitente de electrones, dando como resultado la pulsación auroral”.
El satélite japonés Arase se colocó en un lugar estratégico para analizar el fenómeno auroral del 27 de marzo de 2017. / Allison N. Jaynes-Nature
Hasta ahora, no se había conseguido ninguna observación directa de este fenómeno, pero los investigadores lo han logrado gracias al satélite Arase (oficialmente conocido como ERG, Exploration of energization and Radiation in Geospace), que se colocó en la línea de campo magnético adecuada durante una tormenta auroral real, ocurrida el 27 de marzo de 2017.
De esta forma, han observado que los electrones atrapados en la magnetosfera terrestre se desplazan a lo largo de las líneas del campo magnético. Cuando estas partículas interactúan con las ondas de coro (situadas en la región ecuatorial de la magnetosfera), pueden descender por la atmósfera de la Tierra y producir la luz auroral.
También en auroras de Júpiter y Saturno
Según los autores, este proceso puede producirse en auroras de otros planetas del sistema solar, como Júpiter y Saturno, donde también se han detectado ondas de coro.
“Las observaciones previas de los electrones que causan estas auroras se llevaron a cabo a bajas altitudes (inferiores a 1000 km), donde se pueden ver los resultados de la dispersión de electrones, pero no comprender la causa del fenómeno", dice Kasahara. "Sin embargo, la clave estaba en observar la dinámica del plasma en la magnetosfera, muy lejos de la Tierra (aproximadamente a uno 30.000 km de altitud), donde hemos trabajado en nuestro caso"
“El problema más importante ahora es conocer por qué las ondas de coro repiten ese impulso y freno del proceso”, concluye Kasahara, que aunque ha visto muchas auroras pulsantes a través captadas por cámaras, está deseando ver una con sus propios ojos.
Referencia bibliográfica:
S. Kasahara et al. “Pulsating aurora from electron scattering by chorus waves”. Nature, 14 de febrero de 2018.
