El Sol y la potencia de sus vientos son determinantes en la aparición de las auroras.
Las maravillosas auroras boreales sorprenden a la humanidad cada vez que aparecen. Son imágenes extraordinarias, donde el color conquista la inmensidad de los cielos. Pero ¿cuál es el origen de este fenómeno?
En 1946, el físico soviético Lev Landau teorizó que las poderosas ondas electromagnéticas -las ondas de Alfven- generan electrones, causando las auroras boreales. Lo dicho por Landau fue confirmado por científicos de la Universidad de Iowa este año.
Un estudio de la revista Nature Communications explica cómo se corroboraron las teorías de Landau.
“Las mediciones revelaron que esta pequeña población de electrones sufre una aceleración resonante por el campo eléctrico de la ola Alfven, similar a un surfista que atrapa una ola y se acelera continuamente a medida que el surfista se mueve junto con la ola”, señaló el físico Greg Howes, coautor del estudio.
Así se confirmó la teoría de Landau sobre las auroras boreales
Las erupciones y las eyecciones de masa coronal en el Sol perturban el viento que emana del astro. Cuando fluyen por el Sistema Solar, se desencadenan tormentas geomagnéticas en la Tierra. Allí aparecen las auroras boreales.
De acuerdo con los investigadores de Iowa, la tormenta geomagnética impulsa la reconexión magnética, convirtiéndose en una banda elástica estirada que se libera de repente. El rebote del campo magnético lanza ondas de Alfven que viajan hasta la Tierra.
El impacto en nuestro planeta hace que los átomos y moléculas emitan luz, generando el resplandor de las auroras boreales.
Los investigadores realizaron experimentos de laboratorio en el Dispositivo de Plasma Grande (LAPD) en el Basic Plasma Science Facility de UCLA. Esta es una instalación nacional de investigación colaborativa apoyada conjuntamente por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencia.
Las condiciones correspondientes a las de la magnetosfera auroral de la Tierra se reprodujeron en el laboratorio.
Gracias a las simulaciones numéricas y modelos matemáticos, se demostró que la firma de aceleración medida en el experimento coincidía con la firma predicha para la amortiguación de Landau.
La concordancia del experimento, simulación y modelado proporciona la primera prueba directa que muestra que las ondas de Alfven producen electrones acelerados que causan auroras. Así se confirma lo teorizado por Landau en 1946.
Una mente brillante
Lev Davídovich Landau fue un físico y matemático soviético nacido en Bakú en 1908 y fallecido en Moscú en 1968. Ganó el Premio Nobel de Física en 1962, debido a sus teorías pioneras sobre la materia condensada, en especial el helio líquido.
Landau es reconocido como una figura clave en la física teórica del siglo XX: en la actualidad, un cráter lunar y un asteroide llevan su apellido.
