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Asunto:[GAP] Secretos de la Aurora Polar / David P. Stern
Fecha:Viernes, 16 de Abril, 2004  21:55:01 (-0500)
Autor:Ricardo Ocampo <redanahuak @...............mx>

SECRETOS DE LA AURORA POLAR 
 
David P. Stern 
                    
Alaska es conocida como un buen lugar para ver la aurora polar, también 
conocida como "Aurora Boreal". Originalmente, el fenómeno fue llamado 
"Aurora Borealis", forma latina por "alba del norte", pues puede aparecer 
como un resplandor en el horizonte septentrional en el más bajo de los 48 
estados de los Estados Unidos o en Europa central (en las raras ocasiones en 
que se produce), como si el sol estuviera saliendo por la dirección 
equivocada. Pero en el hemisferio sur ocurre el mismo fenómeno con el 
resplandor proveniente del sur, por ello, los científicos prefieren llamarle 
simplemente la "Aurora Polar". 
 
    La mayor parte de los visitantes de Alaska nunca consiguen ver una 
aurora pues vienen en verano, cuando los cielos están raramente lo bastante 
oscuros. Sus habitantes afirman que sólo alrededor del 16 de agosto el cielo 
se vuelve lo suficientemente oscuro para ver las estrellas, este es el 
momento cuando la aurora se levanta. Después de esta fecha, la mejor opción 
que tienes es la de ir a Fairbanks -- y puesto que las más brillantes 
auroras se producen alrededor de la medianoche (o más tarde debido al huso 
horario) es posible que debas esperar allí despierto por largo rato. 
Entonces quizás sea mejor pedirle al recepcionista nocturno de tu hotel que 
te despierte si un buen espectáculo se hace visible. 
 
Apariencia y relación con el magnetismo 
 
    ¿A qué se parece? Lo que vemos con mayor frecuencia son cintas de un 
blanco verduzco extendiéndose a través del cielo, más o menos de este a 
oeste, usualmente con ondas en ellas. En Fairbanks, pueden encontrarse sobre 
la cabeza, en el norte de Noruega o en Suecia también, algunas veces incluso 
en Winnipeg. Más hacia el sur, estas cintas tienden a estar cerca del 
horizonte septentrional. Y si se observan cuidadosamente, se notará que 
contienen muchos rayos paralelos extendiéndose a lo ancho de las mismas. 
(Ver las imagenes en la web) 
 
    Dos cosas acerca de estos rayos. Una, los rayos brillantes desaparecen 
mientras los pálidos brillan en su lugar - un poco como las llamas de una 
hoguera, igualmente hipnotizantes. Algunas auroras son de un rojo intenso y 
sólo pueden ser de un brillo informe -- o pueden tener rayos también. Y 
segundo, la dirección de estos rayos está relacionada con el magnetismo de 
la Tierra.  
 
    Cualquiera que haya usado alguna vez una brújula sabe que la tierra es 
un imán gigante. La aguja de la brújula apunta normalmente hacia uno de los 
dos puntos localizados cerca de los polos geográficos, los polos magnéticos 
de la Tierra. Pero esta brújula no muestra todo debido a que está colocada 
horizontalmente. De hecho, la fuerza magnética apunta no sólo hacia el norte 
sino también se inclina hacia la Tierra. La aguja de la brújula 
cuidadosamente balanceada en un eje horizontal ("brújula de inclinación") 
apunta hacia esta dirección inclinada cuando se le permite moverse en un 
plano vertical norte-sur. De hecho, el ángulo se hace más pronunciado 
mientras más se acerca uno al polo magnético. En el polo la fuerza es 
vertical. Los rayos de la aurora siguen fielmente esta dirección inclinada. 
 
La Zona Auroral  
 
    Esto era un indicio de que la aurora estaba relacionada con el 
magnetismo terrestre. El otro se encontró al observar con qué frecuencia la 
aurora había sido vista en varios lugares. Se reveló que el factor 
importante era la distancia del polo magnético. Este polo está separado del 
polo geográfico que marca el eje de rotación terrestre, y en este momento se 
encuentra en el Océano Ártico, un poco al norte del suelo canadiense. El 
hecho de que se encuentre situado en torno a América quiere decir que los 
americanos no necesitan ir tan lejos al norte para ver una aurora, como lo 
dicen los residentes de Siberia, en el otro lado del globo. En los lugares 
situados a unas 1500 millas del polo magnético es donde la aurora se ve con 
más frecuencia: más lejos o más cerca del polo magnético son más escasas 
(son más bien raras en el polo magnético mismo). Fairbanks, Alaska, al borde 
de la "auroral zone, "es un buen lugar de observación. 
 
    Lo que normalmente vemos allí son esas quietas cortinas y cintas. Pero 
no siempre. Algunas veces, cambian de forma rápidamente, avanzan, retroceden 
o se hinchan de una manera violenta y se vuelven también bastante 
brillantes. Los científicos llaman a tal explosión violenta y activa una 
"subtormenta auroral" y hay satélites que aún estudian la liberación de 
energía, lejos en el espacio, que las causa. Si se tiene suerte, se puede 
ver quizás una "corona" - una explosión de rayos irradiando en todas 
direcciones. Esto es causado por la perspectiva - como los rayos del sol 
detrás de una nube - y quiere decir que los rayos de la aurora están 
llegando exactamente sobre la cabeza . 
 
     ¿Es raro ver una aurora polar? ¡Depende de dónde usted se encuentre! Si 
su casa se encuentra en Fairbanks o en Tromso, Noruega o en Fort Churchill, 
Canadá, en absoluto. No la verá cada noche, pero está presente con bastante 
frecuencia. En Washington D.C., en Londres o en Beijing, sin embargo, es un 
acontecimiento raro, sólo visto cuando el sol crea "condiciones de 
tormenta". En tales ocasiones - especialmente cerca del pico del ciclo de 
manchas solares de 11 años -- el Sol descarga una densa nube de gas 
caliente, cuya llegada a la Tierra produce disturbios en su ambiente 
magnético y la llamada "tormenta magnética" (ver detalles más abajo). 
 
    Las tormentas magnéticas expanden la zona auroral hacia lugares más 
distantes del polo magnético -- tales como Washington, Londres o Beijing -- 
y crean también brillantes auroras. Si esto ocurre en una noche despejada, 
los residentes de estas ciudades pueden ver una aurora, pero es un raro 
agasajo. A la derecha hay una imagen satelital de una aurora extendiéndose 
hacia el más bajo de los 48 estados de los Estados Unidos (nótese Florida 
bordeada por sus luces urbanas). Más tarde ese día, en marzo de 1989, la 
aurora se expandió de hecho mucho más hacia el sur, pero ningún satélite 
estaba en posición de fotografiarla. La siguiente imagen, abajo, es de una 
aurora del 2001 vista en Purcellville, Virginia. 
 
Electrones de la Aurora 
 
    Para los primeros observadores, y también para los del siglo XX, la 
aurora polar era un gran misterio. Incluso ahora no todo está resuelto -- 
pero gracias en gran parte a los satélites espaciales tenemos una buena 
comprensión de la manera como la aurora es producida. 
 
    Primera pregunta -- ¿a qué altura se encuentra? Al comparar fotografías 
de lugares separados se encontró una altura de alrededor de 60 millas para 
la aurora verde y cerca del doble para la roja. Indicios como estos conducen 
a los científicos a concluir que "algo allá afuera" estaba siendo proyectado 
hacia nosotros, rayos de electrones rápidos, un poco como aquellos que 
dibujan la imagen dentro de un tubo de imagen de televisión. Allí, los 
electrones golpean la pantalla, se detienen y su energía se convierte en 
luz. Algo similar ocurre con los electrones que causan la aurora: colisionan 
con los átomos en las capas superiores de la atmósfera, abandonan su energía 
en estos átomos y hacen que éstos emitan luz. 
 
    ¿Y qué son los electrones? Pequeñas partículas cargadas de carga 
eléctrica negativa contenidas en todas las materias. En el centro de cada 
átomo se encuentra un núcleo que contiene casi toda su masa y que lleva 
siempre una carga de energía positiva. La carga positiva atrae electrones y 
se une a ellos, y una vez juntos los dos tipos producen un átomo ordinario, 
eléctricamente neutral, sin exceso de carga de ningún tipo. Átomos como 
estos lo constituyen a usted, a mí y a todo lo que podemos ver en la Tierra. 
 
  Detalles aquí Sin embargo, la luz solar puede separar los electrones de 
los átomos del gas encontrado en el espacio (o en las capas superiores de la 
atmósfera) en electrones libres negativos e "iones" positivos, átomos que 
carecen de uno o más electrones. Y debido a que este gas es tan rarificado, 
puede tomar mucho pero mucho tiempo antes de que un electrón encuentre un 
núcleo libre y se reúnan de nuevo. Así, los electrones libres son allí 
abundantes. No obstante, los electrones que se mueven a 1/10 de la velocidad 
de la luz, como aquellos de la aurora, necesitan una mejor explicación. La 
iremos dando poco a poco. 
 
    Los colores verde y rojo son emitidos por átomos de oxígeno luego de que 
éstos son golpeados por electrones rápidos. Cada elemento emite sus colores 
característicos y, en el caso del oxígeno rarificado, éstos aparecen frente 
a nosotros como verde o rojo. Típicamente, una dilación de 0.5-1 segundos 
existe entre la colisión y la emisión (en este caso -- ¡no en un entorno de 
mayor densidad!), y esta es la razón por la cual los rayos de la aurora 
brillan y se extinguen tan lentamente. El rayo de los electrones que 
"excita" los átomos de oxígeno sólo puede durar una pequeña fracción de 
segundo, pero el brillo residual persiste 0.5-1 segundos o más. 
 
La Aurora y Las Líneas de Campo Magnético 
 
    ¿Y qué es lo que conecta el patrón de la aurora con la región de las 
fuerzas magnéticas de la Tierra -- el "campo magnético" de la Tierra, como 
se le conoce? Tal región, que se extiende lejos en el espacio, necesita un 
método apropiado para describirla. Tal método está dado por las líneas de 
campo magnético, o como se les llamó una vez, "líneas de fuerza magnética." 
 
    Existen oportunidades de que ustedes hayan visto un dibujo de las líneas 
de campo de una barra magnética. 
 
    Para definir las líneas de campo más precisamente, imagínense que tienen 
una aguja de brújula flotando en el espacio, capaz de señalarnos la 
dirección exacta de la fuerza magnética en tres dimensiones. En este lugar, 
dicha aguja apuntará ute siempre hacia la dirección de la línea de campo 
magnético . Al norte del ecuador, dichas líneas convergen hacia la región 
cercana al polo magnético norte, exactamente como las de la barra magnética. 
  Birkeland y su terella. 
 
    Volvamos a la aurora. Entre 1895 y 1907 el físico noruego Kristian 
Birkeland intentó estudiar su comportamiento en un laboratorio. Dentro de 
una cámara de vidrio al vacío colocó una esfera con un imán en su interior 
--la llamó "terrella", término latino por "pequeña Tierra"-- y le dirigió un 
rayo de electrones. Para su sorpresa y satisfacción, el imán condujo el rayo 
directamente hacia un lugar alrededor de los polos magnéticos de esta 
pequeña esfera, produciendo allí, al golpear, un visible resplandor. 
Probablemente él pensó-- ¡Ah, así es cómo ocurre! 
 
    Resultó que (y omito muchas explicaciones) electrones negativos e iones 
positivos están igualmente guiados en el espacio por líneas de campo 
magnético. Describen espirales alrededor de éstas, mientras se deslizan a lo 
largo de las espirales como cuentas en un hilo. Debido a que las líneas de 
campo de Birkeland alcanzaron la terella cerca de sus polos magnéticos, este 
es el lugar donde sus electrones cayeron. De manera similar, las líneas de 
campo magnético de la Tierra guían electrones de la aurora a caer en la zona 
auroral. ¡No es de impresionar que los rayos de la aurora apunten a lo largo 
de tales líneas! Cada uno ha sido producido por un rayo de electrones que 
permanece en sus propias líneas de campo en su camino hacia la atmósfera. 
¿Pero de dónde partieron estos electrones? 
 
La Corona Solar y El Viento Solar 
 
    Los procesos físicos requieren usualmente de una fuente de energía que 
los conduzca. Piense en la energía como en una fuente de dinero, ¡que paga 
por cada uno de los procesos físicos! Cualquier objeto que se mueve a gran 
velocidad necesita energía para hacerlo - su "energía cinética"- y si la 
aurora contiene rayos de electrones que se mueven a 1/10 de la velocidad de 
la luz, algo debió haber pagado el precio, debió haber suministrado la 
energía.  
 
    Sin sorpresas es el Sol. De hecho, ¿por qué no? Después de todo, el Sol 
alimenta casi todos los procesos en la Tierra: los alimentos que comemos, el 
carbón y la gasolina que quemamos, los vientos que soplan y la lluvia que 
riega la tierra - nada existiría sin la energía suministrada por la luz 
solar. Con la aurora, sin embargo, no se trata de la luz sino de algo más 
sutil, el llamado viento solar. 
 
     Durante un eclipse total de sol, uno puede ver la capa más remota de su 
atmósfera, la corona, un halo resplandeciendo alrededor del oscurecido Sol. 
Se reveló (al examinar su luz) que la corona es increíblemente caliente - 
alrededor de un millón de grados centígrados, cerca de 2 millones de 
Fahrenheit. Este calor extremo arrancará los electrones de cualquier átomo 
volviendo la corona una "sopa" de iones y electrones libres, un extraño gas 
conocido como "plasma", el cual (entre otras cosas) conduce electricidad. 
Ustedes quizás utilizan tubos fluorescentes o han visto luces de neón - 
ellos tienen plasma dentro de ellos (no tan caliente como la corona) que 
transporta su corriente eléctrica y produce su luz. 
 
    El plasma de la corona es demasiado caliente para que la gravedad del 
Sol lo mantenga cautivo. Al contrario, se expande constantemente fuera del 
Sol y sale proyectado como el viento solar llenando el sistema solar, 
alcanza la Tierra y llega mucho más lejos aún, más allá de la órbita de 
Plutón. El campo magnético de la Tierra, sin embargo, es un obstáculo que el 
viento solar no puede penetrar, como un río que se topa con una roca, se 
separa y es desviado para fluir a su alrededor. Alrededor de la Tierra se 
forma una cavidad protegida del viento solar y conocida como la magnétosfera 
de la Tierra. Y así como una roca en un río deja una larga estela protectora 
detrás de sí, el espacio magnético de la Tierra tiene una larga estela en su 
lado nocturno -- algunos la llaman la "cola magnética ." 
 
    Pero incluso aunque el viento solar sea retenido en el exterior puede 
transmitir a la magnétosfera alguna energía eléctrica al rozarla -- en 
particular a la región de la estela. Permí tanme decir aquí que la estela es 
el lugar de dónde parece provenir la mayor parte de los electrones de la 
aurora, y es la razón por la cual en Fairbanks la aurora más brillante 
tiende a producirse alrededor de la medianoche -- incluso en el invierno del 
Ártico cuando el cielo es también oscuro en otros momentos del día. 
 
    En casa, la energía es llevada por corrientes eléctricas que circulan 
desde las tomas hacia las lámparas, los aparatos y la televisión. La energía 
del viento solar también alcanza la magnetosfera (al menos en parte) por 
medio de corrientes eléctricas. Los satélites han observado estas corrientes 
cerca de la Tierra: circulan dentro y fuera de la zona auroral a lo largo de 
líneas de campo magnético - en el caso del circuito principal, la entrada 
del circuito se encuentra en el lado matutino de la medianoche, la salida en 
el lado vespertino, y las dos ramas se conectan (¡pues todo circuito 
eléctrico debe ser cerrado!) a través de la alta atmósfera, la cual (como lo 
hemos señalado) conduce electricidad. Podríamos quizás decir que aún estamos 
buscando dónde se encuentra el enchufe. 
 
    Quizás la situación no es tan oscura. Se conoce mucho. Pero el cuadro 
completo -- sobre el que podríamos decir "tiene que ser así, no existe otra 
manera" -- aún permanece en tinieblas. 
 
El cinturón de radiación 
 
    Se necesita otro detalle, un proceso llamado reflexión sin el cual la 
Tierra no podría tener ni aurora ni cinturón de radiación 
 
    Los cinturones de radiación fueron descubiertos por los primeros 
satélites artificiales americanos, el Explorer 1 y el Explorer 3. En octubre 
de 1957 la Unión Soviética impresionó a los Estados Unidos al lanzar 
inesperadamente sus dos satélites "Sputnik" mientras que el "Vanguard," la 
entrada estadounidense a la carrera espacial, estallaba en llamas durante el 
lanzamiento a la entera vista de las cámaras. El disminuido prestigio de los 
Estados Unidos fue redimido un poco al comienzo de 1958 cuando instrumentos 
a bordo de los satélites en el espacio, diseñados y operados por el grupo de 
la Universidad de Iowa dirigido por James Van Allen, detectaron un cinturón 
permanente de iones atrapados rodeando la Tierra. Se reveló que eran 
protones - núcleos atómicos de átomos de hidrógeno despojados se su único 
electrón.  
 
     Se afirmó anteriormente que los electrones o protones tendían a ser 
guiados por líneas de campo magnético como cuentas en un hilo. Los que 
guiaron las partículas del cinturón de radiación tienen una forma típica - 
salieron de la región polar meridional de la Tierra, describieron un gran 
arco a través del ecuador y regresaron a la Tierra cerca del polo norte. 
 
    Pero si la analogía de las cuentas en el hilo fuese completa - ¿se 
deslizarían las partículas atrapadas hasta el final de estos cables, luego 
golperían la Tierra y se perderían? Esto es bastante cierto - salvo que la 
analogía no es perfecta. El final de estas líneas también experimenta una 
fuerza magnética mucho más fuerte al estar mucho más cerca de la Tierra que 
otras partes y esta es la razón por la cual estas cuentas son repelidas. Al 
ser repelidas de la región de la fuerte fuerza magnética evitan que los 
iones y electrones atrapados alcancen la atmósfera. En lugar de ser 
absorbidos son "reflejados" de aquí para allá - en algunos casos, ¡por años! 
 
Corrientes eléctricas de la Aurora 
 
    El mismo proceso es también esencial para la aurora. Mencionamos 
anteriormente que existen abundantes corrientes eléctricas que fluyen a lo 
largo de líneas de campo magnético desde la estela hasta las regiones 
polares y regresan de nuevo en dirección de la Tierra en el lado matutino de 
la medianoche y que salen en el lado vespertino (esto en lo que se refiere 
al circuito principal - un circuito secundario también existe). Un mapa de 
estas corrientes fue primeramente trazado en 1973 por dos científicos 
estadounidenses, Al Zmuda y Jim Williamson - no con la ayuda de una misión 
de investigación espacial bien organizada, pero utilizando un pequeño 
experimento que voló a cuestas de un satélite de navegación militar de la 
Marina de los EEUU. Estas corrientes se conocen ahora como las "corrientes 
de Birkeland", en honor al noruego quien fue el primero en proyectar rayos 
de electrones sobre un imán en el vacío. 
 
    Las corrientes a lo largo de las líneas de campo magnético se nos 
revelan como cargadas casi completamente por electrones -- que descienden 
hacia el lado oeste de la median oche de la tierra elevándose de nuevo al 
este del mismo (siendo negativos, su flujo se opone al de la corriente). A 
la luz de lo que hemos mencionado poco antes acerca de la "fuerza espejo", 
la cual repele las partículas atrapadas de las regiones de intenso campo 
magnético, uno puede preguntarse cómo esta fuerza afecta el flujo de 
electrones que lleva estas corrientes. 
 
    Donde los electrones se mueven hacia arriba, la fuerza espejo no es un 
problema, -- al contrario, ayuda a empujar los electrones fuera de la Tierra 
hacia campos magnéticos más débiles. Sin embargo, la historia es diferente 
en los lugares donde éstos caen. La fuerza espejo mantiene las partículas 
del cinturón de radiación fuera de la atmósfera de una manera segura -- pero 
allí, estos electrones alcanzan mejor las capas superiores de la atmósfera 
(donde la corriente puede continuar horizontalmente hacia la otra rama) Si 
no, ¡el circuito eléctrico permanecería abierto! 
 
    Entonces, ¿qué es lo que sucede? En nuestras casas ninguna corriente 
eléctrica puede fluir al menos que una suerte de presión eléctrica la empuje 
-- una presión que llamamos "voltaje". En casa mide aproximadamente 110 
voltios (en realidad varía al ser CA) Las corrientes del espacio también 
tienen un voltaje que las empuja, algo como 40000 voltios. 
 
    En casa, si un obstáculo está colocado en el circuito - una resistencia 
eléctrica, como una bombilla -- el voltaje se concentra allí para ayudar a 
empujar la corriente a través del atasco. ¡Lo mismo sucede en el espacio, 
donde el atasco es la fuerza espejo al final de la línea de campo y, para 
superarla, algo como 5000 - 15000 voltios está concentrado allí, empujando 
estos electrones a través de ella. El voltaje los acelera alrededor de 1/10 
de la velocidad de la luz, y cuando golpean el tope de la atmósfera producen 
un brillante resplandor. ¡Se trata de la aurora polar! 
 
Subtormentas y hondas 
 
 Bueno -- al menos un tipo de aurora. También existen otros tipos. El 
magnífico "anillo de fuego" alrededor del polo magnético, que se ha mostrado 
en imágenes satelitales (como el de aquí, a la izquierda) es de hecho, un 
tipo diferente. Es muy tenue para el ojo humano, pero fácil de ver para una 
nave espacial.  
 
    Pero los arcos brillantes que vemos desde el suelo están usualmente 
asociados con corrientes eléctricas que fluyen desde la Tierra hacia el 
espacio - hacia algún lugar del espacio. (Puede ser confuso, pero para una 
vieja convención tales corrientes fluyen de (+) a (-). Sin embargo, cuando 
electrones negativos se dirigen hacia abajo , las corrientes que ellos 
conducen fluyen hacia arriba). Para recapitular, los electrones deben 
superar la "fuerza espejo" del fuerte campo magnético cercano a la Tierra 
que intenta dejarlos fuera, y lo hacen con una concentración de voltaje. 
 
    Existe una prueba. La fuerza espejo es más fuerte cerca de la Tierra 
donde la intensidad del campo magnético es la más poderosa, entonces se 
espera que el voltaje sea también el mayor allí. Y puesto que tal voltaje es 
la fuente de energía de los electrones aurorales, sólo lo pueden adquirir 
muy cerca de la Tierra. De hecho, los satélites muestran que dichos 
electrones son acelerados sólo cuando se encuentran cerca de la Tierra, en 
las últimas 2-5000 millas antes de su golpe. 
 
    No todas estas corrientes están directamente conectadas con el viento 
solar. Un muy brillante y violento tipo de arcos aurorales - asociado con 
las "subtormentas aurorales " antes mencionadas - parece ser producido (en 
parte o totalmente) dentro de la cola magnética. En estos casos, la estela 
se comporta un poco como una honda. El viento solar hala sus líneas de campo 
y las estira hasta el límite. Luego, cuando son liberadas y se devuelven, 
crean (por un momento - es decir, de una media hora a una hora) fuertes 
corrientes eléctricas y muchos pero muchos electrones aurorales. 
 
Esas manchas solares 
 
    El sol libera luz solar y su caliente corona produce el viento solar, la 
fuente de la energía de la aurora. Pero el sol también es magnético -- con 
un campo magnético polar a gran escala (un poco como el de la Tierra), así 
como también lo son las manchas solares, regiones compactas de magnetismo 
concentrado. Éstas también influyen sobre la aurora a través del campo 
magnético interplanetario transportado fuera del sol por el viento solar (yo 
no iría hasta allá), así como a través de ocasionales tormentas magnéticas. 
 
     La mayor parte de las personas ha oído acerca de las manchas solares -- 
oscuras marcas en el sol (un grupo de manchas solares está representado a la 
izquierda). Su número aumenta y disminuye en un ciclo irregular de unos once 
años, y algunas personas han especulado (no muy convincentemente) acerca de 
que éste corresponde al aumento y descenso del clima, de la bolsa de 
valores, de la guerra y más. 
 
    El primero en notar este ciclo fue un astrónomo aficionado en 1843 - más 
de dos siglos después de que las manchas solares fueran descubiertas por 
primera vez (por Galileo y otros). Los astrónomos no lo vieron y dejaron la 
oportunidad de descubrirlo a Heinrich Schwabe, un farmaceuta alemán y 
astrónomo aficionado. Schwabe buscaba un planeta que orbitara cerca del sol 
dentro de la órbita de Mercurio llamado tentativamente "Vulcano". Sólo 
pueden verse estrellas en la noche, entonces, para detectar una que se 
encuentre muy cerca del sol, se necesita un eclipse total de sol o buscar 
una oscura mancha que esté pasando frente al disco solar. 
 
    Schwabe buscó esta mancha en cada día soleado, y para distinguirla de 
las manchas solares (las cuales rotan con el sol y se mueven mucho más 
despacio) guardaba notas de estas manchas también. En 17 años no encontró 
planeta alguno pero en su lugar descubrió que el número de manchas solares 
crecía y descendía en un ciclo regular. 
 
    Como lo notó, las manchas solares resultaron ser intensamente 
magnéticas. Se les asocia con las explosiones de energía magnética, las 
cuales lanzan rápidas nubes de plasma - más rápidas que el usual viento 
solar - en todas direcciones. Uno de los signos de estas explosiones son las 
llamas, que brillan repentinamente y crean también una inundación de rayos 
x. (No son peligrosas para los astronautas, pero los protones rápidos 
lanzados al mismo tiempo pueden serlo). Otro signo lo son las "Expulsiones 
Masivas Coronales", grandes bolas de gas que han salido volando desde el sol 
y que fueron reportadas en 1973 por los astronautas a bordo de la estación 
espacial "Skylab".  
 
    Lo que sea que las cause, estas nubes llegan algunas veces cerca de la 
Tierra y agitan su magnetosfera en una tormenta magnética. El resultado, 
como se notó, son brillantes auroras, empujadas hacia lugares mucho más 
lejanos de los polos. Es la razón por la cual, usualmente, muchas más 
personas alcanzan a ver una aurora polar en los años que rodean el pico del 
ciclo de las manchas solares. 
 
Auroras artificiales 
 
    Todo lo dicho arriba es apenas un pequeño y superficial vistazo de la 
ciencia de la aurora polar - y ni siquiera intentaré abordar el tema de las 
creencias tradicionales y lo literario. Permítanme concluir con unos 
aspectos un tanto exóticos -- las auroras artificiales y las auroras en 
otros planetas.  
 
    Las auroras, como se ha dicho, son causadas por rayos de electrones que 
golpean la alta atmósfera. Si instalamos un cañón de electrones en el 
espacio en un transbordador espacial o sobre una nave espacial y lo 
apuntamos hacia abajo - ¿podemos crear una aurora? 
 
    En principio si, pero en la práctica no es fácil igualar a la Madre 
Naturaleza. Recuerde que todas las manifestaciones aurorales se encuentran 
al menos a 60 millas sobre nuestras cabezas. Se necesita mucho poder para 
crear un resplandor visible a esa distancia - especialmente uno tan largo 
como lo es un arco auroral. Han habido experimentos - notablemente el 
"Arkad", experimento Franco-Soviético realizado en un lugar más arriba del 
Norte de Rusia (también se han realizados algunos por parte de los EEUU), y 
se detectaron manchas de luz, pero tomó instrumentos sensibles para verlas. 
 
    Sin embargo, también existen otros métodos más drásticos - como explotar 
una bomba nuclear sobre la atmósfera pues una bomba produce un gran número 
de electrones rápidos. Tales explosiones fueron sugeridas por un científico 
griego poco convencional llamado Christofilos. Comenzó como un ingeniero que 
diseñaba sistemas de ascensores, pero su verdadero interés residía en los 
campos magnéticos y en el movimiento de iones y electrones en ellos. Su 
interés le llevó a descubrir una importante idea en el diseño de 
aceleradores para la investigación nuclear, conocido como "strong focusing" 
("enfoque intenso"). Escribió a la Columbia University en los EEUU 
describiendo lo que había hecho, pero los científicos no prestaron 
suficiente atención a las ideas de un ingeniero de ascensores en Atenas. Le 
enviaron una amable respuesta y abandonaron la idea. Pocos años después, un 
ruso presentó un concepto similar. 
 
    Sin embargo, la Fuerza Armada de los EEUU recordó a Christofilos y lo 
invitó a ese país. Debido a que estaba interesado en las partículas 
atrapadas, Christofilos propuso crear un cinturón de radiación artificial 
alrededor de la Tierra al explotar una pequeña bomba nuclear sobre de la 
atmósfera.  
 
    Nadie sospechaba la existencia de un cinturón de radiación natural 
permanente, pero algunas pequeñas bombas nucleares fueron explotadas por la 
Fuerza Armada de los EEUU alto en la atmósfera, cerca de Hawai. Crearon 
resplandores en el cielo con los colores de la aurora y las personas de 
Honolulu exclamaban impresionados al verlos - tengo un vago recuerdo de que 
la revista "Life" incluso publicó una fotografía. Christofilos preparó así 
sus bombas (para que volasen en un cohete), mientras Rusia preparaba su 
Sputnik y Van Allen estaba listo para los Explorers 1 y 3. 
 
    El Sputnik fue lanzado en octubre de 1957, el Explorer 1 el último día 
de enero de 1958, el recién descubierto cinturón de radiación fue descrito 
en mayo de ese año, y las 3 bombas del "Proyecto Argus" fueron explotadas en 
agosto y septiembre de 1958 sobre un espacio aislado del Atlántico Sur. 
Ninguna observación rompió el secretismo del proyecto y ningún periódico 
habló de esto en aquel momento. Pero cerca de las Islas Azores, esto produjo 
una brillante aurora que fue vista por observadores a bordo de barcos 
anclados allí deliberadamente. Los "cinturones de radiación artificiales" de 
las bombas permanecieron cerca de 2 semanas y fueron monitoreados por el 
Explorer 4, construido por Van Allen para este propósito. 
 
    Cuatro años después, la Fuerza Armada de los EEUU decidió repetir el 
experimento a gran escala al oeste de Hawai usando una bomba de hidrógeno , 
unas 1000 veces más poderosa. Esta vez, los electrones aurorales fueron 
guiados hacia Samoa - cerca del ecuador, en una región donde las auroras 
nunca habían sido vistas. Pero la explosión ocurrió demasiado cerca del 
ecuador, en una región donde la retención era mucho más eficiente. El 
cinturón de radiación estuvo suspendido durante años, no semanas, y destruyó 
rápidamente 3 satélites (incluyendo un satélite científico británico que la 
NASA acababa amablemente de lanzar) al degradar sus paneles solares y 
privarlos de poder. La Unión Soviética explotó también bombas H en el 
espacio, pero el año siguiente llegó la prohibición internacional de ensayos 
y todos estos experimentos terminaron. 
 
Otros Planetas  
 
    La nave espacial de la NASA había mostrado que los planetas gigantes 
-Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno - eran todos ellos magnéticos y tenían 
cinturones de radiación. Júpiter, el más grande, supera a todos los demás - 
su "imán central" es unas 20000 veces más fuerte que el nuestro y también 
tiene auroras, las cuales han sido fotografiadas por el telescopio espacial 
Hubble (ver aquí una foto reciente). Su origen (al menos el de las más 
fuertes) es interesante. 
 
    Como se notó, la aurora de la Tierra está asociada con corrientes 
eléctricas, así como la de Júpiter. Júpiter tiene 4 grandes lunas (tan 
grandes como la nuestra o más grandes), y la más próxima, Ío, es un lugar 
extraño e infernal cuyo interior lo calientan las mareas que producen 
volcanes de sulfuro y lagos fundidos. Como resultado, este satélite (o la 
atmósfera que le rodea) conduce electricidad y, como el ambiente magnético 
de Júpiter gira en torno a él (de la misma manera como el viento solar fluye 
en torno a la Tierra), las corrientes eléctricas son producidas a lo largo 
de las líneas de campo conectándolo con Júpiter. 
 
    Sabemos de estas corrientes porque el Voyager 1 voló cerca de ellas en 
1979 y observó el patrón magnético que estas producían. Y sabemos que las 
auroras observadas son debidas a estas corrientes pues se ha trazado el mapa 
de la estructura de los campos magnéticos de Júpiter. Al usar estos 
repertorios para trazar las líneas de campo magnético desde Í o hasta la 
superficie del planeta, uno llega exactamente a las manchas donde las 
auroras son vistas. 
                    
    Podríamos ir mucho más lejos, pero incluso este rápido paseo debe probar 
que la aurora polar es mucho más que un bonito espectáculo de luces. También 
proporciona una mirada interna a la manera cómo los físicos y la naturaleza 
afectan la región del espacio alrededor de la Tierra. 
 
De la conferencia presentada en Anchorage, Alaska, el 11 de agosto del 
2002.   
 
Preguntas y Respuestas 
 
  Preguntas y respuestas frecuentes acerca de la Aurora, una página Web 
compilada por el Prof. Dirk Lummerzheim del Geophysical Institute, 
University of Alaska, Fairbanks. Ofrece una visión muy detallada de la 
aurora, algo similar a la presentada aquí arriba, aunque podrán encontrar 
artículos no cubiertos. Ej. La "aurora negra." 
 
Galería de auroras  
 
Las fotos de apertura y de cierre de la aurora aquí presentadas fueron 
tomadas por Dick Hutchinson. Dick vive en Circle, Alaska, en el río Yukon en 
el noreste de Fairbanks, territorio primordial de las auroras. Le encanta 
fotografiar la aurora y su colección de imágenes aurora les puede darles un 
mejor sentimiento de "cómo es una aurora" que cualquier otra cosa de las que 
he visto en la Web. 
 
Otros sitios con imágenes aurorales: 
 
A site by the Michigan Institute of Technology 
Jan Curtis'es aurora images 
An aurora site by the Andoya rocket range in northern Norway 
 
Author and Curator:   Dr. David P. Stern 
Escríbele al Dr.Stern:   audavstern@... 
Creado el 14 de noviembre del 2002 
Traducido por Thamara Quintini     quintini_tam@... 
 
Fuente: 
http://www.phy6.org/Education/Msecrets.html 
 
Difusión: 
NUEVA INFORMACION PARA EL CAMBIO 
www.laneta.apc.org/redanahuak 
 
Miembro de la 
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www.redialuzcuartoencuentro.org 
 
V ENCUENTRO REDLUZ! 
Buenos Aires, noviembre 2004 
www.redialuzcuartoencuentro.org/quinto.htm 
 
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