'Auroras explosivas': ¿Qué causa estos destellos?
Un equipo de la Universidad de Tokio y el Instituto de Investigación Polar de Japón pasó tres años capturando vídeos de alta velocidad de la aurora boreal. Estaban buscando fotografías de "auroras explosivas", que destellan intermitentemente en lugar de formar una cortina como la mayoría de los fotógrafos de auroras buscan. Lo encontraron.
No sólo se trata de un parpadeo que se sabe que se produce cada décima de segundo, sino que también hay pulsos más rápidos. Descubrieron que algunas auroras destellaban de 50 a 60 veces por segundo, y otras destellaban 80 veces por segundo. [Imágenes de la aurora: vea las impresionantes auroras boreales]
Las auroras ocurren cuando partículas cargadas del sol chocan contra el campo magnético de la Tierra a miles de kilómetros de distancia. Estas partículas cargadas viajan a gran velocidad a lo largo de las líneas del campo magnético, chocando con los átomos de gas en la atmósfera más alta de la Tierra, la llamada atmósfera exterior. Según el sitio web de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, cuando ocurre una colisión, los átomos de oxígeno y nitrógeno en el aire brillan. Según la NASA, el oxígeno emite luz verde, amarilla o roja, mientras que el nitrógeno normalmente emite luz azul.
Las auroras boreales no siempre producen cortinas de colores. A veces destellan como linternas. Al mirar videoclips, los investigadores pueden rastrear pulsos de luz más rápidos para ver sus frecuencias regulares, lo que sugiere que los parpadeos ocurren porque algunos átomos tienen lo que se llama una frecuencia de ciclotrón, dijeron. La frecuencia del ciclotrón es la frecuencia a la que un ion (un átomo que ha perdido uno o más electrones) gira en un movimiento espiral alrededor de las líneas del campo magnético. En el caso del oxígeno, los átomos giran a un ritmo de 10 veces por segundo. Esto crea ciclotrones de iones electromagnéticos u ondas electromagnéticas, que viajan a través de un gas de partículas cargadas llamado plasma. Las ondas electromagnéticas comienzan a propagarse en la atmósfera desde una altitud de 3.000 a 1.500 kilómetros (1.800 a 900 millas). Las ondas son un fenómeno de oscilación en el que los electrones de varios átomos de gas (oxígeno, hidrógeno, nitrógeno) se mueven hacia adelante y hacia atrás cerca de líneas de fuerza magnéticas. Es como una gran multitud haciendo ondas de radio en un estadio. )
Las ondas electrónicas generan ondas eléctricas en el plasma que interactúan con partículas cargadas. Estas partículas cargadas, en su mayoría electrones libres, alcanzan la atmósfera inferior a altitudes de aproximadamente 400 a 100 kilómetros (250 a 60 millas) y chocan contra moléculas de gas en la atmósfera, creando auroras. Al mismo tiempo, a medida que la onda viaja a lo largo de las líneas del campo magnético, los iones de su plasma emiten luz a una frecuencia característica. Cuando las partículas cargadas se mueven sincrónicamente bajo ondas electromagnéticas, la radiación que emiten puede verse como un parpadeo, con un "latido" que coincide con la frecuencia del ciclotrón. Un examen minucioso del centelleo puede revelar qué gases hay en el plasma.
"Las observaciones detalladas del centelleo nos ayudan a diagnosticar el entorno del plasma circundante en el espacio", dijo Ryuho Kataoka, coautor del estudio, a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
Los resultados de la observación muestran que la energía de centelleo es mayor que la del oxígeno y la frecuencia de giro del oxígeno es 10 veces por segundo. Por otro lado, los destellos más rápidos podrían deberse al hidrógeno. "La frecuencia del ciclotrón de los iones de hidrógeno es 16 veces mayor que la de los iones de oxígeno, y la frecuencia del ciclotrón de los iones de helio es cuatro veces mayor que la de los iones de oxígeno", dijo Kataoka. Entonces, si tomamos como base la frecuencia del oxígeno de 10 Hz, las ondas electromagnéticas del "cinturón de hidrógeno" aparecen en el rango de frecuencia de 40 Hz a 160 Hz. "Aquí es donde el destello se produce más rápido.
En el vídeo se puede ver el característico color verde del oxígeno a una distancia de entre 100 y 200 kilómetros. En altitudes más altas, el oxígeno se encuentra en la longitud de onda roja. rango liberado dentro.
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