Las auroras, también conocidas como luces del norte o del sur, dependiendo si ocurren cerca del Polo Norte o del Polo Sur, son un fenómeno luminiscente por el que el cielo nocturno se llena de un espectacular juegos de luces naturales. Lo más habitual es que el fenómeno se produzca de forma muy atenuada durante la noche. SIn embargo, a veces se produce una explosión de luminosidad formando espectaculares ráfagas de manifestaciones luminosas. Este sensacional fenómeno se conoce como ruptura auroral.

Ahora, científicos japoneses han confirmado cuantitativamente cuán enérgico puede ser este fenómeno. Utilizando una combinación de tecnologías de última generación junto con observaciones espaciales, han demostrado el papel esencial de la ruptura auroral en la ionización de la atmósfera profunda. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista científica “Earth, Planets and Space”.

Comprendiendo el fenómeno de las auroras boreales

El sol dispara rayos de partículas cargadas, o plasma, hacia la tierra. También conocido como vientos solares, este plasma está compuesto principalmente de electrones, protones y partículas alfa. Cuando estas partículas interactúan con el campo magnético de la Tierra, las corrientes eléctricas son transportadas por electrones a la atmósfera de la Tierra. Esta reacción entre los electrones y sus constituyentes atmosféricos emite luz en una variedad de colores y complejidad, visible como una aurora. Sin embargo, poco se sabe acerca de cuán energéticos pueden ser los electrones cuando estas luces explotan en impresionantes luces conocidas como las rupturas aurorales. Hasta ahora, se ha asumido que los electrones de un nivel de energía específico son responsables de este raro fenómeno.

En el nuevo estudio, los científicos se han encontrado que contrariamente al pensamiento convencional un nuevo tipo de electrones con mucha más energía, denominados como electrones de cinturón de radiación, están involucrados de forma directa en la ruptura auroral. Llamados así por su ubicación en el cinturón de radiación de la tierra, estos electrones no se habían asociado de forma clara con las auroras. El equipo de investigación basó sus conclusiones en un conjunto de datos recopilados mediante tecnología avanzada y simulaciones.

“Los electrones de cinturón de radiación se liberan desde el campo magnético de la Tierra y cargan la mesosfera durante la ruptura auroral. Este hecho fue confirmado cuantitativamente por observaciones avanzadas desde el espacio”, explica Ryuho Kataoka, Ph.D., profesor asociado del Instituto Nacional de Investigación Polar y autor principal de la investigación. “Este estudio es un buen ejemplo cómo gracias al satélite Arase y el radar PANSY son herramientas fundamentales para comprender mejor la conexión entre el espacio y la atmósfera”.

Para el futuro, el profesor Kataoka y su equipo esperan entender cómo se liberan los electrones del cinturón de radiación durante el corto periodo de ruptura auroral. “El objetivo final es comprender la interacción entre las auroras y los cinturones de radiación”, concluye Kataoka.