¿Cuál es el principio de formación de las auroras?
Las auroras son fenómenos luminosos atmosféricos exclusivos de los polos norte y sur. Aurora ha dejado una bella figura en los mitos y leyendas de Oriente y Occidente. Con el desarrollo de la ciencia moderna, los seres humanos pueden mirarla desde una perspectiva racional y darle explicaciones científicas.
Durante mucho tiempo, el mecanismo genético de la aurora no se ha explicado satisfactoriamente. Durante mucho tiempo se ha pensado que las auroras pueden ocurrir por tres razones. Una opinión es que las auroras son incendios extraterrestres que se pueden ver en el Ártico porque están cerca del borde de la Tierra. Otra opinión es que la aurora es el brillo reflejado del sol rojo. También existe la opinión de que el hielo polar y la nieve son abundantes. Absorben la luz solar durante el día, la almacenan y la liberan por la noche para convertirse en auroras. En definitiva, hay opiniones diferentes y ninguna conclusión. No fue hasta la década de 1960 que se desarrolló gradualmente una descripción física de la aurora, combinando observaciones terrestres con datos de sondeos de satélites y cohetes.
Ahora se reconoce que las auroras están relacionadas con interacciones a gran escala entre la atmósfera superior de la Tierra y el campo geomagnético, y con la corriente de alta velocidad de partículas cargadas emitidas por el Sol, comúnmente conocida como estrella solar. viento. Se puede observar que la atmósfera, el campo magnético y el viento solar son condiciones indispensables para la formación de la aurora. Otros planetas del sistema solar que cumplen estas tres condiciones, como Júpiter y Mercurio, también tendrán auroras a su alrededor, como lo han demostrado observaciones reales.
El campo geomagnético se distribuye alrededor de la Tierra y es envuelto por el viento solar para formar un coloide en forma de varilla, que científicamente se llama magnetosfera. Para hacerlo más visual, hagamos una analogía como esta. Se puede considerar la magnetosfera como un tubo de imagen de televisión gigante, que reúne en un haz el flujo de partículas del viento solar que ingresan a la atmósfera superior y lo enfoca en los polos geomagnéticos. La atmósfera polar es la pantalla del tubo de imagen y la aurora es la imagen en movimiento en la pantalla del televisor. Sin embargo, la pantalla del televisor aquí no es de 18 o 24 pulgadas, sino de una atmósfera polar a gran altitud con un diámetro de 4.000 kilómetros. Por lo general, los espectadores en el suelo sólo pueden ver L/50 de la imagen en alguna parte. En el tubo de imagen de un televisor, los rayos de electrones inciden en la pantalla del televisor, que emite luz y aparece como una imagen porque la pantalla está recubierta con una sustancia luminiscente. De manera similar, cuando los rayos de electrones provenientes del espacio ingresan a la atmósfera superior de las regiones polares, excitarán moléculas y átomos en la atmósfera, haciendo que brillen, y la gente verá imágenes de auroras. En un tubo de imagen de televisión, un par de electrodos y un electroimán actúan sobre un haz de electrones para producir y formar una imagen en movimiento. Cuando ocurre una aurora, la visualización y el movimiento de la aurora son causados por la modulación del haz de partículas por cambios en los campos eléctricos y magnéticos en la magnetosfera.
La aurora no es sólo un fenómeno óptico, sino también un fenómeno de radio que puede detectarse y estudiarse con radar. También irradia algunas ondas de radio. Algunas personas dicen que la aurora puede emitir varios sonidos. Aurora no solo es un tema importante en la investigación científica, sino que también afecta directamente a muchos proyectos prácticos de ingeniería, como comunicaciones por radio, comunicaciones por cables largos, tuberías largas y líneas de transmisión de energía. Las auroras también influyen en el clima y los procesos biológicos. Por supuesto, hay muchos misterios sin resolver sobre la Aurora.
Las auroras son consideradas una de las maravillas más bellas de la naturaleza. Si sobrevolamos los polos norte y sur de la Tierra en una nave espacial y miramos la Tierra desde el espacio lejano, veremos un halo brillante alrededor de los polos magnéticos de la Tierra, el llamado huevo de aurora. Debido a que están algo aplastados en el lado opuesto al sol y ligeramente alargados en el lado opuesto al sol, adquieren forma de huevo. El huevo de la aurora cambia constantemente, a veces brillante y a veces oscuro, a veces extendiéndose hasta el ecuador y a veces reduciéndose hasta el extremo. El halo es más amplio y brillante a medianoche. Los resultados estadísticos de las observaciones a largo plazo muestran que la mayor frecuencia de aparición de auroras se produce en las dos áreas anulares cerca de los 67 grados de latitud magnética norte y sur, llamadas área de auroras del sur y área de auroras del norte, respectivamente. La actividad auroral ocurre casi todos los días en la Zona Aurora. El área interior rodeada de huevos de auroras a menudo se llama manta polar. En esta zona, las posibilidades de que aparezcan auroras son menores que en zonas de auroras en latitudes más bajas. En latitudes bajas y medias, especialmente cerca del ecuador, las auroras rara vez aparecen, pero esto no significa que no se puedan observar en absoluto. En 1958, la noche del día 10, se vio en el trópico una extraordinaria aurora, que apareció de color rojo brillante. Estas auroras suelen estar asociadas con erupciones solares extremadamente grandes y poderosas tormentas geomagnéticas.