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Las auroras, comúnmente llamadas luces del norte o del sur, se encuentran entre los espectáculos más impresionantes de la naturaleza. Sus fascinantes exhibiciones han cautivado a la humanidad durante milenios, inspirando mitos y dando forma a narrativas culturales. Sin embargo, la física subyacente es igualmente fascinante.
Las tormentas solares surgen de la superficie del Sol, impulsando partículas cargadas (llamadas colectivamente viento solar) hacia el espacio interplanetario. Cuando esta corriente se encuentra con la magnetosfera de la Tierra, una fracción de las partículas se canaliza hacia las regiones polares, donde las colisiones con los gases atmosféricos convierten la energía cinética en luz visible. Los átomos de oxígeno emiten el familiar brillo verde, mientras que el nitrógeno puede producir tonos azules, morados y rosados. En las tormentas solares más poderosas, las interacciones en lo alto de la atmósfera generan intensos destellos rojos.
Sin embargo, las visualizaciones de las auroras no son uniformes. Los investigadores han identificado seis tipos distintos, desde serenos arcos que abarcan el horizonte hasta dramáticas coronas que se asemejan a puertas celestiales. Cada forma revela una faceta diferente de la interacción solar-magnética.
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Las exhibiciones de auroras frecuentemente comienzan con arcos curvos en forma de arcoíris que se extienden a lo largo del horizonte. Los arcos son la forma más común de aurora y suelen aparecer durante condiciones geomagnéticas tranquilas. También son los más fácilmente observados en latitudes más bajas.
Cuando la actividad solar aumenta, los arcos a menudo evolucionan hacia bandas, un poco más dinámicas y onduladas, como una cortina brillante. A medida que la tormenta geomagnética se intensifica, puede parecer que las bandas pulsan y ondulan, añadiendo movimiento a la imagen.
Debajo de estas formaciones, los espectadores ven ríos de luz ondulantes en lo alto:un codiciado telón de fondo para los fotógrafos de exteriores.
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Los pilares, también llamados rayos o vigas, son algunas de las formas de aurora más llamativas. Estas rayas verticales parecen extenderse hacia las estrellas, extendiéndose a veces cientos de kilómetros hacia el cielo. Pueden aparecer estrías en forma de pilares dentro de arcos y bandas, añadiendo un elemento vertical, y pueden pulsar durante exhibiciones de alta energía.
A diferencia de los pilares, las auroras difusas ofrecen un brillo ambiental sutil que puede aparecer como una nube suave sin formas claras. Observarlas a menudo requiere equipo especializado, y el término "difusa" también puede describir cualquier aurora cuyos bordes se desdibujan.
En particular, los distintos tipos de auroras, como los arcos, surgen de mecanismos diferentes a los de las pantallas difusas. Los arcos se forman a través de interacciones de electrones con variaciones en el campo magnético de la Tierra, mientras que las auroras difusas son el resultado de ondas de partículas cargadas que dispersan electrones por la atmósfera.
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El 7 de octubre de 2018, los fotógrafos capturaron una sorprendente aurora sobre Suecia y Finlandia. Las imágenes mostraban crestas arenosas o nevadas que se extendían hacia el horizonte. Más tarde, un equipo de la Universidad de Helsinki clasificó esto como un nuevo tipo de aurora, denominada dunas, después de que llamara la atención su parecido con las ondas de arena de la playa.
Estas luces en forma de ondas pueden abarcar cientos de kilómetros horizontalmente y representan una nueva frontera en la ciencia atmosférica. Actualmente, los científicos atribuyen las dunas a una mayor densidad de oxígeno causada por ondas atmosféricas que se propagan horizontalmente. Debido a que las dunas son relativamente raras, mantén tu cámara lista cuando surja la oportunidad.
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Entre las formas de las auroras, las auroras corona son incomparables en majestuosidad. Forman un patrón similar a un vórtice, con múltiples rayos que convergen en un único punto sobre su cabeza.
Las auroras corona son apreciadas tanto por los fotógrafos como por los buscadores de auroras. Su núcleo se forma a sólo 50 a 60 millas sobre la superficie, muy por debajo de la altitud auroral típica de 60 a 620 millas. En febrero de 2019, el fotógrafo Jingyi Zhang capturó una sorprendente “aurora de dragón” sobre Islandia, que la NASA destacó como Foto del día. La visualización se originó a partir de un agujero coronal solar que desató una oleada de partículas cargadas, que viajaron a la Tierra y produjeron la espectacular imagen.
Las auroras corona son raras y aparecen sólo en latitudes altas durante poderosas tormentas solares. Se encuentran entre los espectáculos de luz natural más espectaculares de la Tierra, aunque una rara doble lluvia de meteoritos podría competir.
