Descubren un nuevo tipo de aurora
Durante milenios, los humanos de las latitudes altas han sido cautivados por las auroras, las luces del norte y del sur. Sin embargo, incluso después de todo ese tiempo, parece que las etéreas cintas de luz danzantes sobre la Tierra aún guardan algunos secretos
En un nuevo estudio, los físicos dirigidos por la Universidad de Iowa informan sobre una nueva característica del espectáculo de luces atmosféricas de la Tierra. Al examinar un vídeo tomado hace casi dos décadas, los investigadores describen múltiples casos en los que una sección de la aurora difusa, el tenue resplandor similar a un fondo que acompaña a la luz más vívida comúnmente asociada con las auroras, se oscurece, como si la frotara un secante gigante. Luego, después de un corto período de tiempo, la sección oscurecida reaparece repentinamente.
Los investigadores dicen que el comportamiento, que ellos llaman "borradores aurorales difusos", nunca se ha mencionado en la literatura científica. Los hallazgos aparecen en el Journal of Geophysical Research Space Physics.
Las auroras ocurren cuando las partículas cargadas que fluyen del sol, llamadas viento solar, interactúan con la burbuja magnética protectora de la Tierra. Algunas de esas partículas escapan y caen hacia nuestro planeta, y la energía liberada durante sus colisiones con gases en la atmósfera terrestre genera la luz asociada con las auroras.
"Lo más importante de estos borradores que no conocíamos antes, pero que sabemos ahora, es que existen", dice Allison Jaynes, profesora asistente en el Departamento de Física y Astronomía de Iowa y coautora del estudio. “Surge la pregunta: ¿son estos un fenómeno común que se ha pasado por alto o son raros?"
"Saber que existen significa que hay un proceso que los está creando", continúa Jaynes, "y puede ser un proceso que aún no hemos comenzado a analizar porque nunca supimos que estaban sucediendo hasta ahora".
El 15 de marzo de 2002, David Knudsen, físico de la Universidad de Calgary, instaló una cámara de video en Churchill, una ciudad a lo largo de la bahía de Hudson en Canadá, para filmar auroras. El grupo de Knudsen estaba un poco desanimado; el pronóstico requería cielos claros y oscuros, normalmente condiciones perfectas para ver las auroras, pero no se estaba produciendo una iluminación deslumbrante. Aún así, el equipo estaba usando una cámara especialmente diseñada para capturar luz de bajo nivel, al igual que las gafas de visión nocturna.
Aunque los científicos solo vieron mayormente oscuridad mientras miraban hacia arriba con sus propios ojos, la cámara estaba captando todo tipo de actividad auroral, incluida una secuencia inusual en la que áreas de la aurora difusa desaparecían y luego regresaban.
Knudsen, mirando el video mientras se estaba grabando, garabateó en su cuaderno, "resplandor difuso pulsante con 'apagón', que luego se llena durante varios segundos".
"Lo que me sorprendió, y lo que me hizo escribirlo en el cuaderno, es cuando un parche se iluminó y se apagó, la aurora difusa de fondo se borró. Se fue", dice Knudsen, nativo de Fort Dodge, Iowa, que ha estudiado auroras durante más de 35 años y es coautor del estudio. "Había un agujero en la aurora difusa. Y luego ese agujero se volvía a llenar después de medio minuto más o menos. Nunca había visto algo así antes".
La nota permaneció inactiva y el video sin estudiar, hasta que Jaynes de Iowa se lo entregó al estudiante de posgrado Riley Troyer para que investigara. Jaynes se enteró de la grabación de Knudsen en una reunión científica en 2010 y hizo referencia a la nota de borrador en su tesis doctoral sobre la aurora difusa unos años más tarde. Ahora en la facultad de Iowa, quería aprender más sobre el fenómeno.
"Sabía que había algo allí. Sabía que era diferente y único", dice Jaynes, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía. "Tenía algunas ideas sobre cómo podría analizarse, pero aún no lo había hecho. Se lo entregué a Riley, y él fue mucho más allá al descubrir su propia manera de analizar los datos y producir algunas conclusiones importantes".
Troyer, de Fairbanks, Alaska, asumió la tarea con entusiasmo.
"He visto crecer cientos de auroras", dice Troyer, quien está en su tercer año de estudios de doctorado en Iowa. "Son parte de mi herencia, algo que puedo estudiar mientras mantengo lazos con el lugar de donde soy".
Troyer creó un programa de software para analizar los fotogramas en el video cuando los borradores tenues eran visibles. En total, catalogó 22 eventos de borrador en la grabación de dos horas.
"Lo más valioso que encontramos es mostrar el tiempo que tarda la aurora en pasar de un evento de borrado (cuando la aurora difusa se borra) para rellenarse o colorear de nuevo", dice Troyer, quien es el autor correspondiente del artículo.
Jaynes dice que aprender sobre borradores aurorales difusos es similar a estudiar el ADN para comprender todo el cuerpo humano.
"Las partículas que caen a nuestra atmósfera desde el espacio pueden afectar nuestras capas atmosféricas y nuestro tiempo y clima", dice Jaynes. "Si bien las partículas con auroras difusas pueden no ser la causa principal, son bloques de construcción más pequeños que pueden ayudarnos a comprender el sistema de auroras como un todo y pueden ampliar nuestra comprensión de cómo ocurren las auroras en otros planetas de nuestro sistema solar".
Referencia
The Diffuse Auroral Eraser. R. N. Troyer A. N. Jaynes S. L. Jones D. J. Knudsen T. S. Trondsen
AGU-JGR Space Phisics.
https://doi.org/10.1029/2020JA...
https://agupubs.onlinelibrary....
Y aquí. https://now.uiowa.edu/2021/05/...