Gracias a las observaciones de satélites múltiples coordinados y una red mundial de sensores magnéticos y cámaras, el estudio detenido de las auroras ha llegado a ser posible durante las últimas décadas. Sin embargo, las auroras siguen desconcertando, bailando muy por encima del suelo para algunos, hasta el momento,sin ser detectado su ritmo .
Utilizando datos durante Subtormentas, de THEMIS, los científicos han observado que el campo magnético de la Tierra vibra en relación con las luces del norte bailando en el cielo nocturno de Canadá. THEMIS es una misión de cinco naves espaciales dedicada a la comprensión de los procesos que subyacen a las auroras, que entran en erupción a través del cielo en respuesta a los cambios en el ambiente magnético de la Tierra, llamado magnetosfera.
Estas nuevas observaciones permitió a los científicos vincular directamente alteraciones intensas específicas en la magnetosfera a la respuesta magnética en el suelo. Un documento sobre estos hallazgos fue publicado en la revista Nature Physics el 12 de septiembre de 2016.
"Hemos hecho observaciones similares antes, pero sólo en un solo lugar a la vez - en la tierra o en el espacio", dijo David Sibeck, científico del proyecto THEMIS del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que no participó en el estudio. "Cuando se tienen las mediciones en ambos lugares, se puede relacionar las dos cosas juntas."
La comprensión de cómo y por qué se producen las auroras nos ayuda a aprender más sobre el entorno espacial complejo alrededor de nuestro planeta. La radiación y la energía en el espacio cercano a la Tierra pueden tener una variedad de efectos en nuestros satélites - interrumpan su electrónica aumentan el rozamiento y la interrupción de las señales de comunicación o de navegación. A medida que nuestra dependencia del GPS crece y se expande la exploración espacial, la previsión meteorológica espacial se hace cada vez más importante.
El entorno espacial de todo nuestro sistema solar, tanto cerca de la Tierra y más allá de Plutón, está determinada por la actividad del sol, los ciclos y como fluctúa en el tiempo. El sistema solar está lleno de viento solar, el flujo constante de partículas cargadas del sol. La mayor parte del viento solar es desviado desde la Tierra por la magnetosfera protectora de nuestro planeta.
Sin embargo, bajo las condiciones adecuadas, algunas partículas solares y la energía pueden penetrar la magnetosfera, perturbando el campo magnético de la Tierra en lo que se conoce como una subtormenta. Cuando el campo magnético del viento solar se vuelve hacia el sur, el lado diurno, o el lado que mira hacia el sol de la magnetosfera queda enfrentándolo. El extremo posterior, llamada cola magnética, se extiende como una banda de goma. Cuando la cola magnética estirada finalmente vuelva a encajar, comienza a vibrar, al igual que un resorte se mueve hacia atrás y adelante.Las auroras brillantes pueden ocurrir durante esta etapa de la subtormenta.
En este entorno inestable, los electrones en corriente cercanos a la Tierra van hacia el espacio rápidamente por líneas de campo magnético hacia los polos terrestres. Allí, en que interactúan con las partículas de oxígeno y nitrógeno en la atmósfera superior, liberando fotones para crear franjas de luz que serpentean a través del cielo.
Los científicos descubrieron que las auroras son movidas en armonía con la línea de campo vibratorio.Las líneas de campo magnético oscilaron en un ciclo de aproximadamente seis minutos, o un período, y la aurora se iluminaron y se apagaron al mismo ritmo.
El brillo y la regulación de la aurora corresponde al movimiento de los electrones y líneas de campo magnético.
"Durante el transcurso de este evento, los electrones son arrojándose hacia la Tierra, luego de rebotar fuera de la magnetosfera, a continuación, arrojándose hacia atrás", dijo Sibeck.
Cuando olas rompen en la playa, chapotean y la espuma, y luego se retiran. La onda de los electrones adopte un movimiento similar. La aurora ilumina cuando la onda de los electrones choca contra la atmósfera superior, y se atenúa cuando se rebota.
Antes de este estudio, los científicos plantearon la hipótesis de que las líneas de campo magnético oscilante guiaban las auroras. Pero el efecto aún no se había observado ya que requiere que las sondas THEMIS se encuentren en el lugar adecuado sobre los sensores basados en tierra, para coordinar adecuadamente los datos. En este estudio, los científicos recogieron datos de THEMIS en un momento en que las sondas se posicionaron fortuitamente para observar el subtormenta.
"Incluso después de casi 10 años, las sondas se encuentran todavía en buena salud, y la creciente red de magnetómetros y cámaras de todo el cielo siguen generando datos de alta calidad", dijo Vassilis Angelopoulos, co-autor y THEMIS investigador principal de la Universidad de California, Los Angeles.http://spaceref.com/earth/themis-sees-auroras-move-to-the-rhythm-of-earths-magnetic-field.html
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