El fenómeno celeste conocido como STEVE es probablemente causado por una combinación de calentamiento de partículas cargadas en la atmósfera y electrones energéticos como los que alimentan la aurora, según una nueva investigación. En un nuevo estudio, los científicos encontraron la región fuente de STEVE en el espacio yidentificó dos mecanismos que lo causan
El año pasado, las oscuras luces atmosféricas se convirtieron en una sensación de Internet. Las auroras típicas, las luces del norte y del sur, generalmente se ven como remolinos de cintas verdes que se extienden por el cielo. Pero STEVE es una delgada cinta de luz de color rojo rosado o malvaque se extiende de este a oeste, más al sur de donde suelen aparecer las auroras. Aún más extraño, a STEVE a veces se le unen columnas de luz verdes verticales apodadas como "cerca de piquete".
Las auroras son producidas por átomos brillantes de oxígeno y nitrógeno en la atmósfera superior de la Tierra, excitadas por partículas cargadas que fluyen desde el entorno magnético cercano a la Tierra llamado magnetosfera. Los científicos no sabían si STEVE era una especie de aurora, pero un estudio de 2018descubrió que su brillo no se debe a partículas cargadas que llueven hacia la atmósfera superior de la Tierra.
Los autores del estudio de 2018 denominaron a STEVE una especie de "resplandor del cielo" que es distinto de la aurora, pero no estaban seguros exactamente de qué lo estaba causando. Para complicar el asunto, STEVE puede aparecer durante tormentas magnéticas inducidas por el solalrededor de la Tierra que alimentan las luces aurorales más brillantes.
Autores de un nuevo estudio publicado en la revista de AGU Cartas de investigación geofísica analizó datos satelitales e imágenes terrestres de eventos STEVE y concluyó que el arco rojizo y la cerca verde son dos fenómenos distintos que surgen de diferentes procesos. La cerca está causada por un mecanismo similar a las auroras típicas, pero las rayas malvas de STEVE están causadas porcalentamiento de partículas cargadas más arriba en la atmósfera, similar a lo que hace que las bombillas brillen.
"Aurora se define por la precipitación de partículas, los electrones y los protones que en realidad caen en nuestra atmósfera, mientras que el brillo atmosférico STEVE proviene del calentamiento sin precipitación de partículas", dijo Bea Gallardo-Lacourt, física espacial de la Universidad de Calgary y coautoradel nuevo estudio: "Los electrones precipitantes que causan la cerca verde son, por lo tanto, auroras, aunque esto ocurre fuera de la zona auroral, por lo que es realmente único".
Según los autores del estudio, las imágenes de STEVE son hermosas en sí mismas, pero también proporcionan una forma visible de estudiar los flujos invisibles de partículas cargadas complejas en la magnetosfera de la Tierra. Los nuevos resultados ayudan a los científicos a comprender mejor cómo se desarrollan los flujos de partículas en la ionosfera, lo cual es un objetivo importante porque tales perturbaciones pueden interferir con las comunicaciones de radio y afectar las señales de GPS.
¿De dónde viene STEVE?
En el nuevo estudio, los investigadores querían averiguar qué poderes STEVE y si ocurre en los hemisferios norte y sur al mismo tiempo. Analizaron datos de varios satélites que pasaban por encima durante los eventos STEVE en abril de 2008 y mayo de 2016 para medirlos campos eléctricos y magnéticos en la magnetosfera de la Tierra en ese momento.
Luego, los investigadores combinaron los datos satelitales con fotos de STEVE tomadas por fotógrafos aficionados de auroras para descubrir qué causa el brillo inusual. Descubrieron que durante STEVE, un "río" que fluye de partículas cargadas en la ionosfera de la Tierra choca, creando una fricción que calientalas partículas y hace que emitan luz malva. Las bombillas incandescentes funcionan de la misma manera, donde la electricidad calienta un filamento de tungsteno hasta que esté lo suficientemente caliente como para brillar.
Curiosamente, el estudio encontró que la cerca está alimentada por electrones energéticos que fluyen desde el espacio a miles de kilómetros sobre la Tierra. Si bien es similar al proceso que crea auroras típicas, estos electrones impactan la atmósfera al sur de las latitudes aurorales habituales. Los datos del satélite mostraronLas ondas de alta frecuencia que se mueven de la magnetosfera de la Tierra a su ionosfera pueden energizar electrones y expulsarlos de la magnetosfera para crear la pantalla de cerca de piquete rayada.
Los investigadores también encontraron que la cerca de piquete ocurre en ambos hemisferios al mismo tiempo, lo que respalda la conclusión de que su fuente está lo suficientemente alta sobre la Tierra como para alimentar energía a ambos hemisferios simultáneamente.
La participación pública ha sido crucial para la investigación de STEVE al proporcionar imágenes terrestres y datos precisos de tiempo y ubicación, según Toshi Nishimura, físico espacial de la Universidad de Boston y autor principal del nuevo estudio.
"A medida que las cámaras comerciales se vuelven más sensibles y aumenta la emoción sobre la aurora que se propaga a través de las redes sociales, los científicos ciudadanos pueden actuar como una 'red de sensores móviles', y les estamos agradecidos por darnos datos para analizar", dijo Nishimura.
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Materiales proporcionado por Unión Geofísica Americana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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