En el año 2016, un extraño resplandor púrpura iluminó los cielos tomando por sorpresa al mundo. En principio se pensó que se trataba de un tipo de aurora, pero posteriormente se descartó esa posibilidad, dejando a la comunidad científica en medio de un mar de interrogantes.

A pesar de que el fenómeno celestial, conocido como STEVE (acrónimo de Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) se ha vuelto cada vez más popular debido a sus distintos colores y estructuras de emisión en el cielo nocturno, se desconocen las fuerzas naturales que lo impulsan.

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Analizando el fenómeno atmosférico

A fin de determinar los mecanismos que subyacen a este fenómeno, un equipo de investigadores analizó datos satelitales e imágenes terrestres de STEVE, y encontraron que el arco rojizo y las vallas verdes que le acompañan, son dos fenómenos distintos que surgen de diferentes procesos.

Las vallas verdes son causadas por electrones precipitantes, y por lo tanto son auroras, aunque ocurren fuera de la zona auroral.

Para el estudio, el equipo examinó los datos de varios satélites que sobrevolaron los eventos de STEVE en diferentes momentos y midieron los campos eléctricos y magnéticos en la magnetosfera de la Tierra.

Posteriormente, los investigadores acoplaron los datos satelitales con imágenes tomadas por fotógrafos aficionados evidenciando que durante los eventos STEVE, un flujo de partículas cargadas chocan entre sí en la ionosfera de la Tierra, creando una fricción que calienta las partículas y hace que emitan la luz malva.

Este es un proceso que puede ser comparable a las bombillas incandescentes, donde la electricidad calienta un filamento de tungsteno hasta que se calienta lo suficiente como para brillar.

Flujos de partículas

Curiosamente, el estudio descubrió que las vallas verdes son alimentadas por electrones energéticos que se transmiten desde el espacio a miles de kilómetros sobre la Tierra. Si bien se trata de un proceso similar al que crea las auroras típicas, estos electrones impactan la atmósfera muy al sur de las latitudes aurorales habituales.

Esta representación gráfica de la magnetosfera durante la aparición de STEVE, muestra la región plasmática que cae en la zona auroral (verde), la plasmasfera (azul) y el límite entre ellas (en rojo).

Al respecto, la astrofísica Bea Gallardo-Lacourt, investigadora afiliada la Universidad de Calgary y coautora del estudio, explicó:

“Las auroras se definen por la precipitación de partículas –protones y electrones– que caen en nuestra atmósfera, mientras que el brillo atmosférico de STEVE proviene del calentamiento sin precipitación de partículas. Nuestros análisis indican que las vallas verdes son causadas por electrones precipitantes, y por lo tanto son auroras, aunque ocurren fuera de la zona auroral, lo que es realmente único”.

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Los investigadores también encontraron que las vallas verdes ocurren en ambos hemisferios al mismo tiempo, apoyando la conclusión de que su fuente se encuentra lo suficientemente alta sobre la Tierra como para alimentar el fenómeno a ambos hemisferios del planeta simultáneamente.

Estos resultados ayudan a los científicos a comprender mejor cómo se desarrollan los flujos de partículas en la ionosfera, un objetivo importante ya que estas perturbaciones pueden interferir con las comunicaciones de radio y afectar las señales de GPS.

Referencia: Magnetospheric signatures of STEVE: Implication for the magnetospheric energy source and inter‐hemispheric conjugacy. Geophysical Research Letters, 2019. https://doi.org/10.1029/2019gl082460

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