Si alguna vez has contemplado una aurora boreal, sabes que su espectáculo de colores es tan fascinante como efímero. Y es muy probable que lo hayas hecho, pues en los últimos meses las hemos podido observar en España hasta en tres ocasiones. El verde brillante, el púrpura misterioso y el rojo esporádico han sido protagonistas de innumerables fotografías. Sin embargo, un enigma ha permanecido sin resolver: una mancha blanquecina o grisácea que a veces aparece cerca de estas luces danzantes. Hasta hace poco, nadie podía explicar su origen.
Un equipo de científicos de la Universidad de Calgary, liderado por la doctora Emma Spanswick, finalmente ha desentrañado el misterio. En un artículo publicado en Nature Communications el 30 de diciembre de 2024, identificaron estas manchas como una forma de emisión continua estructurada, revelando que las auroras son aún más complejas de lo que se pensaba. Según Spanswick, estas emisiones están “íntimamente relacionadas con las auroras dinámicas” y presentan características que las distinguen de otros fenómenos previamente observados, como STEVE.
¿Qué es esa mancha blanca en el cielo?
La clave para resolver este misterio radica en los avances tecnológicos. Gracias al proyecto Transition Region Explorer (TREx), que utiliza cámaras RGB de alta sensibilidad, los investigadores pudieron observar el cielo nocturno con una precisión sin precedentes. Estas manchas, descritas como estructuras “blanco-grisáceas” en las imágenes, se distinguen de las auroras tradicionales por su composición espectral.
Los científicos determinaron que estas manchas se forman junto a auroras brillantes o incluso las preceden. Según el estudio, estas emisiones están “embebidas en las auroras o justo al lado de ellas“, lo que sugiere una conexión directa con la energía depositada en estas regiones. A diferencia de fenómenos como STEVE, un arco púrpura separado de las auroras, estas emisiones están incrustadas en la actividad auroral y se asocian con un aumento uniforme en la intensidad de la luz en varias longitudes de onda.
Este descubrimiento es importante porque añade una nueva dimensión al entendimiento de cómo la energía del magnetosferio interactúa con la ionosfera y la atmósfera terrestre.
Una comparación con STEVE
El fenómeno STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) revolucionó hace unos años la ciencia de las auroras, siendo un fenómeno distinto a las auroras tradicionales. STEVE, una banda de luz púrpura y a veces verde, aparece lejos de las auroras principales y no comparte su misma causa.
En contraste, estas manchas blancas son un fenómeno mucho más discreto pero no menos interesante. Según Spanswick, “hay similitudes entre lo que estamos viendo ahora y STEVE”, pero estas manchas están “casi embebidas en la aurora”, lo que las hace más difíciles de distinguir a simple vista.
Esto se debe a que STEVE se asocia con intensas corrientes de partículas subaurorales, mientras que las manchas blancas parecen originarse en una combinación de precipitación auroral y procesos químicos en la atmósfera. Esta diferencia subraya la diversidad de fenómenos que ocurren en nuestra ionosfera.
Implicaciones científicas del descubrimiento
Veamos cuáles son las implicaciones de este descubrimiento en torno a las auroras boreales. Para empezar, amplía nuestra comprensión del acoplamiento entre la magnetosfera, la ionosfera y la termosfera, un proceso conocido como MIT (por sus siglas en inglés). Estas manchas parecen ser el resultado de un complejo juego entre precipitación de partículas energéticas, calentamiento atmosférico y reacciones químicas.
Por otra parte, estos hallazgos plantean preguntas nuevas. ¿Qué papel juegan las condiciones locales de la ionosfera en la formación de estas estructuras? ¿Pueden utilizarse como indicadores para monitorear la dinámica del espacio cercano a la Tierra? Los datos recopilados por el TREx ofrecen una oportunidad única para responder estas preguntas en el futuro.
El equipo de investigación también destaca que los sensores comerciales avanzados, como los utilizados en este estudio, han democratizado la observación de fenómenos atmosféricos, permitiendo a fotógrafos aficionados y científicos colaborar en descubrimientos clave.
Cómo se hizo posible este hallazgo
El proyecto TREx, financiado por la Fundación Canadiense para la Innovación y la Agencia Espacial Canadiense, ha sido fundamental para estos avances. Las cámaras RGB del TREx son capaces de capturar imágenes de alta resolución en color real, mientras que sus espectrógrafos analizan la luz en detalle, permitiendo identificar emisiones continuas en bandas específicas del espectro.
Los investigadores centraron su análisis en la banda de 502-507 nm, una región donde no hay emisiones aurorales conocidas, lo que facilitó la identificación de las manchas blancas. Esta metodología demuestra cómo la combinación de tecnologías avanzadas puede desentrañar fenómenos previamente ignorados.
Un proyecto con impacto educativo
El estudio no solo ha sido significativo desde el punto de vista científico, sino también educativo. Uno de los coautores, Josh Houghton, comenzó como estudiante en prácticas y terminó realizando análisis clave que lo llevaron a figurar como autor en el artículo. “Fue una experiencia increíble”, comentó Houghton, quien planea continuar investigando este tema en su tesis de grado.
Este ejemplo resalta cómo proyectos como el TREx no solo generan descubrimientos científicos, sino que también forman a la próxima generación de científicos, integrándolos en investigaciones de alto impacto.
Referencias
E. Spanswick, J. Liang, J. Houghton, et al., “Association of structured continuum emission with dynamic aurora”, Nature Communications, vol. 15, 10802, 2024, DOI: 10.1038/s41467-024-55081-5.
Cortesía de Muy Interesante
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