Benjamín Montesinos, David Barrado y Navascués
¿Qué formas y colores presentan las auroras polares? Intentamos dar aquí una breve respuesta, mostrando unas espectaculares imágenes.
Aurora mixta con configuración filamentasa en la parte inferior (crédito L. Anderson). Las auroras tienen formas, estructuras y colores muy diversos que además cambian rápidamente con el tiempo. Durante una noche, la aurora puede comenzar como un arco aislado muy alargado que se va extendiendo en el horizonte, generalmente en dirección este-oeste.
Aurora boreal donde se puede apreciar el alineamiento según el campo magnético terrestre.
Cerca de la medianoche el arco puede comenzar a incrementar su brillo. Comienzan a formarse ondas o rizos a lo largo del arco y también estructuras verticales que se parecen a rayos de luz muy alargados y delgados. De repente la totalidad del cielo puede llenarse de bandas y rayos de luz que se mueven rápidamente de horizonte a horizonte. La actividad puede durar desde unos pocos minutos hasta horas. Cuando se aproxima el alba todo el proceso parece calmarse y tan sólo algunas pequeñas zonas del cielo aparecen brillantes hasta que llega la mañana. Aunque lo descrito es una noche típica de auroras, nos podemos encontrar múltiples variaciones sobre el mismo tema.
Otro ejemplo de aurora, con emisión en diferentes longitudes de onda (distintos colores). ¿Por qué a veces las auroras son verdes y otras azules o rojizas? Los colores que vemos en las auroras dependen de la especie atómica o molecular que las partículas del viento solar excitan y del nivel de energía que esos átomos o moléculas alcanzan.
Aurora boreal de color verde, donde dominan las colisiones de partículas cargadas con átomos de oxígeno.
Aurora de gran complejidad, fotografiada por M. Díaz Sosa. El oxígeno es responsable de los dos colores primarios de las auroras, el verde/amarillo de una transición de energía a 557.7 nm (1 nm es la milmillonésima parte de 1 metro), mientras que el color más rojo lo produce una transición menos frecuente a 630.0 nm. Para hacernos una idea, nuestro ojo puede apreciar colores desde el violeta, que en el espectro tendría una longitud de onda de unos 390.0 nm hasta el rojo, a unos 750.0 nm. Más adelante en este documento hay un pequeño apartado para aquellos que queráis saber un poco más acerca de estos procesos.
El nitrógeno, al que una colisión le puede arrancar alguno de sus electrones más externos, produce luz azulada, mientras que las moléculas de nitrógeno son muy a menudo reponsables de la coloración rojo/púrpura de los bordes más bajos de las auroras y de las partes más externas curvadas.
Cortina auroral, donde el nitrógeno parece ser el responsable de la emisión (crédito A. Stern). El proceso es similar al que ocurre en los tubos de neón de los anuncios o en los tubos de televisión. En un tubo de neón, el gas se excita por corrientes eléctricas y al desexcitarse envía la típica luz rosa que todos conocemos. En una pantalla de televisión un haz de electrones controlado por campos eléctricos y magnéticos incide sobre la misma, haciéndola brillar en diferentes colores dependiendo del revestimiento químico de los productos fosforescentes contenidos en el interior de la pantalla.