Resuelven el Misterio de las Luces Púrpura en el Cielo de Canadá

 

15.03.18.- Notanee Bourassa sabía que lo que estaba viendo en el cielo nocturno no era normal. Bourassa, un técnico de TI en Regina, Canadá, salió de su casa el 25 de julio de 2016, alrededor de la medianoche con sus dos hijos pequeños para mostrarles una hermosa pantalla de luz en movimiento en el cielo, una aurora boreal. A menudo mira hacia el cielo hasta las primeras horas de la mañana para fotografiar la aurora con su cámara Nikon, pero esta fue su primera expedición con sus hijos. Cuando apareció una delgada cinta púrpura de luz que comenzaba a brillar, Bourassa tomó instantáneamente fotografías hasta que las partículas de luz desaparecieron 20 minutos después. Después de haber visto las auroras boreales durante casi 30 años desde que era un adolescente, sabía que esto no era una aurora. Era algo más.

De 2015 a 2016, científicos ciudadanos como Bourassa compartieron 30 informes de estas misteriosas luces en foros en línea y con un equipo de científicos que ejecutan un proyecto llamado Aurorasaurus. El proyecto de ciencia ciudadana, financiado por la NASA y la National Science Foundation, rastrea los eventos de aurora boreal a través de informes y tweets enviados por los usuarios.

El equipo de Aurorasaurus, liderado por Liz MacDonald, científica espacial del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, confirió la identidad de este misterioso fenómeno. MacDonald y su colega Eric Donovan de la Universidad de Calgary en Canadá hablaron con los principales contribuyentes de estas imágenes, fotógrafos aficionados en un grupo de Facebook llamado Alberta Aurora Chasers, que incluyó a Bourassa y al administrador principal Chris Ratzlaff. Ratzlaff le dio al fenómeno un nombre nuevo y divertido, Steve, y con él se quedó. Pero la gente todavía no sabía lo que era.

La comprensión de los científicos sobre Steve cambió esa noche en que Bourassa tomó sus fotos. Bourassa no fue el único que observó a Steve. Las cámaras terrestres llamadas cámaras de cielo abierto, dirigidas por la Universidad de Calgary y la Universidad de California, Berkeley, tomaron fotografías de grandes áreas del cielo y capturaron a Steve y la exhibición de auroras muy al norte. Desde el espacio, el satélite Swarm de la ESA (Agencia Espacial Europea) pasó justo sobre el área exacta al mismo tiempo y documentó a Steve.

Por primera vez, los científicos tenían puntos de vista terrestres y satelitales de Steve. Los científicos ahora han aprendido, a pesar de su nombre común, que Steve puede ser una pieza extraordinaria del rompecabezas al pintar una mejor imagen de cómo los campos magnéticos de la Tierra funcionan e interactúan con las partículas cargadas en el espacio. Los hallazgos se publican en un estudio publicado en Science Advances.

"Esta es una pantalla liviana que podemos observar a miles de kilómetros del suelo", dijo MacDonald en un comunicado. "Corresponde a algo que está pasando en el espacio. Recopilar más puntos de datos en Steve nos ayudará a entender más sobre su comportamiento y su influencia en el clima espacial".

El estudio destaca una cualidad clave de Steve: Steve no es una aurora normal. Las auroras se presentan globalmente en forma ovalada, en las últimas horas y aparecen principalmente en tonos verdes, azules y rojos. Los informes de la ciencia ciudadana mostraron que Steve es morado con una estructura verde en forma de vallado que se agita. Es una línea con un principio y un final. La gente ha observado a Steve durante 20 minutos a 1 hora antes de que desaparezca.

En todo caso, las auroras y Steve son sabores diferentes de un helado, dijo MacDonald. Ambos son creados en general de la misma manera: las partículas cargadas del Sol interactúan con las líneas del campo magnético de la Tierra.

La singularidad de Steve está en los detalles. Mientras Steve atraviesa el mismo proceso de creación a gran escala que una aurora, viaja a lo largo de diferentes líneas de campo magnético que la aurora. Las cámaras de todo el cielo mostraron que Steve aparece en latitudes mucho más bajas. Eso significa que las partículas cargadas que crean Steve se conectan a las líneas de campo magnético que están más cerca del ecuador de la Tierra, por lo que Steve se ve a menudo en el sur de Canadá.

Tal vez la mayor sorpresa sobre Steve apareció en los datos del satélite. Los datos mostraron que Steve comprende una corriente de movimiento rápido de partículas extremadamente calientes llamada deriva de iones sub auroral, o SAID. Los científicos han estudiado SAIDs desde la década de 1970, pero nunca supieron que había un efecto visual acompañante. El satélite Swarm registró información sobre las velocidades y temperaturas de las partículas cargadas, pero no tiene un generador de imágenes a bordo.
 
"La gente ha estudiado muchos SAID, pero nunca supimos que tenían luz visible. Ahora nuestras cámaras son lo suficientemente sensibles como para captarlo y los ojos y el intelecto de las personas fueron fundamentales para darse cuenta de su importancia", dijo Donovan, coautor del estudio. Donovan dirigió la red de cámaras para todo el cielo y sus colegas de Calgary dirigieron los instrumentos de campo eléctrico en el satélite Swarm.

Steve es un descubrimiento importante debido a su ubicación en la zona sub auroral, un área de menor latitud que la mayoría de las auroras que no está bien investigada. Por un lado, con este descubrimiento, los científicos ahora saben que se están produciendo procesos químicos desconocidos que tienen lugar en la zona sub auroral que pueden conducir a esta emisión de luz..

En segundo lugar, Steve aparece constantemente en presencia de auroras, que generalmente ocurren en un área de mayor latitud llamada zona auroral. Eso significa que algo está sucediendo en el espacio cercano a la Tierra que conduce tanto a la aurora como a Steve. Steve podría ser la única pista visual que existe para mostrar una conexión química o física entre la zona auroral de latitud más alta y la zona sub auroral de latitud más baja, dijo MacDonald.

"Steve puede ayudarnos a comprender cómo los procesos químicos y físicos en la atmósfera superior de la Tierra a veces pueden tener efectos locales notables en las partes bajas de la atmósfera terrestre", dijo MacDonald. "Esto proporciona una buena idea de cómo funciona el sistema de la Tierra en su conjunto".

 

Image Credit: NASA/Krista Trinder