Los investigadores acaban de publicar una teoría sobre qué potencia el fenómeno celeste conocido como STEVE, el resplandor similar a una aurora que los observadores del cielo aficionados llamaron la atención de los científicos en 2016.

Las luces del norte y del sur, o aurora, típicamente aparecen como remolinos de cintas verdes de luz que se extienden por el cielo nocturno cerca de los polos. Pero STEVE es una delgada cinta de luz malva o blanca que se extiende de este a oeste, más cerca del ecuador que donde suelen aparecer las auroras y en altitudes mucho más altas.

Los científicos primero pensaron que STEVE era un nuevo tipo de aurora, pero investigaciones anteriores muestran que su luz no se produce de la misma manera. Los investigadores aún no están seguros de qué genera la luz de STEVE, pero un grupo de físicos espaciales ahora sospecha que STEVE se enciende cuando los rápidos ríos de plasma provocan ciertas reacciones químicas en lo alto de la atmósfera.

La teoría no ha sido probada, pero si resulta correcto, significaría que hay un nuevo mecanismo para generar luces brillantes en la atmósfera superior de la Tierra, según los investigadores.

"Es emocionante para mí encontrar algo donde, podría hacer una pregunta muy simple al respecto, igual que, "¿Que es esto?" Y resulta que la respuesta a esa pregunta es muy matizada y emocionante y puede indicar algo de física nueva, "dijo Brian Harding, un físico espacial de la Universidad de California en Berkeley y autor principal de un nuevo estudio que describe la teoría en la revista de AGU Cartas de investigación geofísica .

Un tipo de luz diferente

El campo magnético de la Tierra crea un capullo alrededor del planeta llamado magnetosfera. Cuando las partículas cargadas que fluyen del sol perturban la magnetosfera de la Tierra, algunas partículas de la magnetosfera, en su mayoría protones y electrones desnudos, llueven hacia la atmósfera superior. Estas partículas cargadas excitan el oxígeno y el nitrógeno gaseoso en la atmósfera, que produce luz de diferentes colores.

Cuando los científicos comenzaron a estudiar STEVE, pensaron que era una especie de aurora. Pero un estudio de 2018 descubrió que su brillo no se debe a partículas cargadas que caen en la atmósfera superior de la Tierra, y los investigadores han estado desconcertados sobre las causas de STEVE desde entonces.

El primer estudio científico publicado sobre STEVE encontró una corriente de plasma en movimiento rápido, un gas caliente de partículas cargadas y electrones, que atraviesa la atmósfera justo donde ocurrieron los eventos de STEVE. Los investigadores sospecharon que estas partículas estaban conectadas a STEVE, pero no estaban seguros de si eran la causa. Estos flujos de plasma ultrarrápidos fluyen a través de la atmósfera superior cuando se perturba la magnetosfera, aproximadamente a la velocidad que se necesita para orbitar la Tierra, y STEVE ocurre solo durante los flujos más rápidos.

Harding y sus colegas sospechan que los ríos de plasma más rápidos rompen los enlaces químicos en la atmósfera superior, desencadenando reacciones que producen luz. En el nuevo estudio, Harding y sus colegas idearon una teoría para explicar cómo este proceso podría producir la banda de luz característica de STEVE y probaron su idea con una simple simulación para ver si la química funcionaba.

La atmósfera de la Tierra está compuesta principalmente de nitrógeno y oxígeno gaseoso:pares de átomos de nitrógeno y oxígeno unidos (N ₂ y O ₂ ). Pero en la atmósfera superior donde se encuentra STEVE, las moléculas de oxígeno se rompen más fácilmente, ya menudo se encuentran átomos individuales de oxígeno (O).

Harding y su equipo proponen que cuando las corrientes de plasma estén calientes y lo suficientemente rápidas, pueden dividir moléculas de nitrógeno (N ₂ ), que luego se combinan con átomos de oxígeno individuales para formar óxido nítrico (NO). El óxido nítrico luego agarra otro átomo de oxígeno libre para crear dióxido de nitrógeno (NO ₂ ), una reacción que también produce luz. Los investigadores sospechan que el brillo de STEVE es la luz de esta reacción química, lo cual tiene sentido porque STEVE se encuentra justo donde ocurren estas corrientes de plasma.

Los investigadores probaron su teoría con una simple simulación y encontraron que la idea es viable; en teoría, la química puede explicar el comportamiento de STEVE. La idea aún no se ha probado en la atmósfera, pero a Harding le parece una perspectiva intrigante.

"Sería más emocionante si esto estuviera mal, luego volvemos al punto de partida, y la naturaleza nos había vuelto a confundir, " él dijo.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.