Cuando el Sol se pone ruidoso, el cielo de la Tierra se ilumina con hermosas luces danzantes.
Alrededor de los polos, coloridas corrientes de auroras danzan y parpadean en el cielo. Sin embargo, más cerca del ecuador aparece un brillo empíreo diferente: el STEVE rosado malva y su correspondiente valla de rayas verdes.
Qué son estas luces y por qué aparecen en nuestro cielo es un misterio. Los científicos habían pensado anteriormente que, debido a que se parecen a las auroras, podrían estar relacionadas, pero los mecanismos detrás del fenómeno siguen siendo difíciles de alcanzar.
Ahora, un nuevo artículo propone una idea radical: que STEVE y la valla claramente no son auroras, sino algo más.
En lugar de ser producidos por campos magnéticos como las auroras, dice un equipo dirigido por la física Claire Gasque de la Universidad de California Berkeley, STEVE y la valla son producidos por campos eléctricos paralelos a las líneas del campo magnético, en latitudes más bajas que la aurora.
Si este es el caso, tiene profundas implicaciones para nuestra comprensión de la atmósfera y la magnetosfera de la Tierra, su interacción y su física.
“Sabemos desde hace un par de años que el espectro STEVE nos dice que está sucediendo una física muy exótica. Simplemente no sabíamos qué era”. dice el físico Brian Harding de la Universidad de Berkeley. “El artículo de Claire demostró que los campos eléctricos paralelos son capaces de explicar este espectro exótico”.
Las auroras son, verdaderamente, una de las vistas más hermosas que la Tierra tiene para ofrecer. También tienen un explicación física realmente interesante. Ocurren cuando partículas del Sol, como las que son expulsadas por un poderoso viento solar, o arrojadas en una erupción gigante como una llamarada, son lanzadas al espacio en dirección a la Tierra.
Cuando chocan contra la magnetosfera protectora de la Tierra, la mayoría de ellos simplemente rebotan nuevamente, pero algunos son capturados, acelerando a lo largo de las líneas del campo magnético hasta latitudes más altas, donde son lanzados hacia la atmósfera superior. Allí chocan con átomos y moléculas atmosféricos, excitándolos brevemente y provocando que brillen.
Esta es la aurora, y sus colores van del verde al amarillo, del rosa al rojo y al violeta, según los átomos que se ionizan. El verde es oxígeno. El morado o el azul es nitrógeno. El rojo sangre, que es una de las manifestaciones más raras, es oxígeno, pero se encuentra muy arriba en la atmósfera y solo ocurre durante los eventos solares más energéticos.
Y luego está STEVE, en un extraño color malva y blanco, a veces acompañado por una característica rayada verde conocida como valla. STEVE – Fuerte mejora de la velocidad de las emisiones térmicas – fue identificado formalmente como un fenómeno separado en 2018, y los científicos han estado tratando de resolverlo durante años.
“Es bastante genial,” gasque dice. “Es uno de los mayores misterios de la física espacial en este momento”.
Los científicos pensaron que STEVE pudo haber sido creado por una corriente de átomos ionizados en la atmósfera superior que no llueven como lo hacen las partículas aurorales, lo que se conoce como deriva de iones subauroral o DICHO. Se pensaba que la valla era el resultado de partículas que caían de un STEVE.
Pero los científicos no están seguros de cómo un SAID, que normalmente no está asociado con un STEVE, podría producir el brillo de STEVE. Y Gasque y su equipo pensaron que podría haber otra explicación para la valla.
“Si nos fijamos en el espectro de la valla, es mucho más verde de lo que cabría esperar. Y no hay nada del azul que proviene de la ionización del nitrógeno”. ella explica.
“Lo que eso nos dice es que sólo hay un rango de energía específico de electrones que pueden crear esos colores, y no pueden venir desde muy lejos del espacio hacia la atmósfera, porque esas partículas tienen demasiada energía”.
En cambio, Gasque y su equipo han demostrado ahora que las partículas en la valla son excitadas localmente por un campo eléctrico, en lugar de caer desde una altitud mayor a una menor, lo cual es un mecanismo completamente diferente al que se produce detrás de la aurora.
Y STEVE, sugiere su artículo, podría producirse mediante un proceso similar.
Hay una buena manera de averiguarlo. Los investigadores creen que necesitamos lanzar un cohete contra STEVE o la valla para probarlo directamente. Esto podría ser complicado, ya que los fenómenos son relativamente raros, pero el primer objetivo podría ser una aurora mejorada: regiones de luz más intensa que a veces aparecen incrustadas en una aurora. Sus colores son muy similares a los colores de la valla.
Estas características son También se cree que es producido por campos eléctricos.. Y, dado que las auroras mejoradas son más comunes que STEVE, ofrecen una oportunidad más accesible.
“Es justo decir que habrá muchos estudios en el futuro sobre cómo llegaron esos campos eléctricos allí, con qué ondas están o no asociadas, y qué significa eso para la mayor transferencia de energía entre la atmósfera de la Tierra y el espacio. ,” Harding dice. “Realmente no lo sabemos. El artículo de Claire es el primer paso en la cadena de ese entendimiento”.
La investigación ha sido publicada en Cartas de investigación geofísica.