Auroras Australes en el Polo Sur

Aurora Austral sobre la base Amundsen-Scott en el Polo Sur.

Estamos tan acostumbrados a oír hablar de las auroras boreales, que cuando uno llega aquí, al Sur, tienen que corregirle varias veces hasta que aprende que las auroras en este sitio se llaman australes. Boreal=Norte, Austral=Sur.
Las auroras son un fenómeno atmosférico fascinante. Desde el punto de vista científico, siguen guardando ciertos secretos y el Polo Sur es un buen lugar para estudiarlas.

Las auroras son causadas por el viento solar.

La explicación rápida es que las tormentas solares emiten partículas cargadas (plasma) que pueden llegar a alcanzar la Tierra y al penetrar en la atmósfera excitan los átomos y moléculas de ésta produciendo los famosos destellos. La Física de todo el asunto es bastante más compleja. El campo magnético terrestre desvía las partículas hacia la zona de sombra. Allí, en ocasiones, se producen conexiones en las líneas de campo magnético que tienen el efecto de proyectar esas partículas cargadas de vuelta hacia la Tierra. Estas partículas siguen las líneas de campo magnético terrestre, y por eso penetran nuestra atmósfera por los Polos Norte y Sur; en realidad, los Polos Norte y Sur magnéticos, que no corresponden exactamente con lo geográficos. Al acercarse a la atmosfera, estas partículas comienzan a chocar con átomos y moléculas de aire excitando algunos de sus electrones. Cuando estos electrones vuelven a su estado ‘normal’, emiten la energía, que previamente les ha transferido el flujo de partículas, en forma de luz. Y según el tipo de átomo o molécula que se haya excitado, el color de la luz emitida es diferente. El fenómeno es similar al que sucede en los tubos fluorescentes, que según el gas que contengan, lucen de un color u otro, pero a lo bestia.

La magnetosfera terrestre desvia el viento solar.

La densidad de la atmosfera decrece con la altitud. A unos 100km, el aire está tan enrarecido, que es imposible respirarlo (bueno, esto, de hecho, ocurre incluso mucho antes), sin embargo, hay suficientes partículas como para suponer un obstáculo al flujo que está intentando penetrar la atmósfera. Es por eso que las auroras se producen aproximadamente a esas altitudes. Además, teniendo en cuenta que las líneas de campo penetran de forma oblicua, es fácil entender que este fenómeno se va a producir no exactamente sobre la vertical del Polo magnético, sino alrededor de una corona de unos cuantos cientos de kms de radio. El Polo Sur geográfico, pese a estar alejado del Polo Sur magnético, cae dentro de esta corona de actividad, y por eso éste es un buen lugar para observar auroras. De la misma forma, en el hemisferio norte, aunque el Polo Norte magnético está alejado de cualquier núcleo, las zonas del norte de Escandinavia o Canadá, caen dentro de esta corona de actividad y son un lugar excelente para avistar las conocidas auroras boreales.

Esquema de como penetran las particulas del viento solar por los polos.

Representacion de la corona en que se producen tipicamente las auroras boreales.

En la parte alta de la atmósfera, encontramos principalmente oxígeno y nitrógeno en forma de átomos y de moléculas diatómicas. El nitrógeno, algo más ligero que el oxígeno, tiende a estar situado sobre éste. Así que el oxigeno se encuentra en estado algo más denso, y por eso, la mayoría de las auroras lo que excitan son moléculas de oxígeno. El color característico que emite el oxígeno es el verde, y ese es el color de la mayoría de las auroras. El Oxigeno puede emitir también rojo, aunque con menos probabilidad. El Nitrógeno puede emitir azul-violeta o también rojo, según la energía absorbida. Cuando la actividad solar es importante, y por tanto hay una mayor emisión de partículas, es posible que también se exciten estos colores, que entonces suelen verse por encima del color verde, ya que como hemos dicho, el nitrógeno ‘flota’ sobre el oxígeno en la parte alta de la atmósfera. Cuando se emiten simultáneamente varios de estos colores, pueden aparecen colores nuevos, como el amarillo, etc.

Aunque algo sobreexpuesta, se aprecia muy bien el rojo sobre el verde en esta imagen.

Ya sabemos pues cómo se producen, por qué se ven sólo en las zonas polares, y por qué tienen el color que tienen. ¿Qué más podemos decir de las auroras?

Una de las cosas que más nos puede interesar a la hora de observarlas es saber cuándo van a producirse. Ya hemos dicho que están asociadas a tormentas solares. La luz del Sol nos llega en 8 minutos, pero las partículas de la tormenta tardan varios días en llegar, así que hay observatorios monitorizando la actividad solar y pueden hacer predicciones en lo que se conoce como meteorología espacial y decirnos cuándo se espera tener una actividad intensa de auroras. Auroras puede haber a cualquier hora del día, pero naturalmente, al igual que no se ven las estrellas de día, la tenue luz de las auroras sólo puede observarse de noche.

Hay varios ciclos que permiten hacer una predicción grosso modo de la actividad de auroras. El Sol, tiene un ciclo de actividad de 11 años, así que cada 11 años, la cantidad de manchas solares y tormentas alcanza un máximo y es de esperar una mayor actividad de auroras. Este año 2012 cae cercano a uno de esos máximos, así que en ese sentido, he tenido también suerte al elegir el año en que pasar aquí el invierno. Por cierto, el primer asentamiento aquí, se programó precisamente en 1957 por coincidir con un máximo de actividad solar (han pasado 5 ciclos desde entonces). Además, el Sol rota sobre sí mismo con un periodo de 27 días. Así que si en un determinado momento tenemos alta actividad, es posible que 27 días después, si esa tormenta solar sigue activa, vuelva a llegarnos su influjo y a producir auroras nuevamente. Hay otros ciclos con otras periodicidades, y no todos ellos se entienden del todo.

Si tenéis la suerte de vivir o visitar alguna de las zonas activas de auroras, podéis visitar sitios como (www.spacewheather.com) para estar al tanto de la actividad (un buen indicador suele ser un valor elevado de campo magnético, de varios nT, en dirección Sur).
Aquí en el Polo hay varios instrumentos para estudiarlas, como cámaras con filtros que miden la emisión en determinados colores, antenas para ‘escuchar’ las emisiones radio de las auroras, magnetómetros, o riometros que miden la actividad en la ionosfera. Los datos que se recogen diariamente son enviados por satélite, al igual que los de IceCube, aunque ocupan mucha menos anchura de banda. El estudio de las auroras y la meteorología espacial, es importante, porque las tormentas solares pueden llegar a dejar ciudades enteras sin corriente y afectar a las comunicaciones, o a los astronautas en los viajes espaciales.

Imagen de la corona de actividad sobre la antartida extraida de spacewheather.com

Por si no habéis visto nunca una aurora, os voy a contar mis propias impresiones. Estamos acostumbrados a ver fotografías y secuencias mostrando ese baile de colores más propio de cualquier película de fantasía que de un fenómeno real. La primera vez que ves una aurora estás tan emocionado, que te da igual que no sea muy intensa. De hecho, aquí todavía había penumbra, así que supuse que conforme bajase la intensidad de luz se parecerían más a lo que me había imaginado. Después de varias semanas viendo y fotografiando auroras, te das cuenta de que no tiene nada que ver una cosa y la otra. La mayoría de las auroras que he visto, se asemejan más a nubes, manchas difusas en el cielo y sólo en algunos casos se intuyen los tonos verdes. Ocasionalmente, alguna de estas manchas va adquiriendo intensidad y color por segundos, y entonces sí, puedes apreciar ese baile hipnótico, que puede durar segundos, o unos pocos minutos. Dicho lo cual, tengo que admitir que en cualquier caso, el espectáculo es sobrecogedor. Sentirse solo en medio de este océano helado con esas temperaturas que te hielan las pestañas, arrodillado al lado de tu cámara, que capta pacientemente los detalles que tu ojo no es capaz de apreciar, bajo ese baile de sirenas, sigue siendo una experiencia conmovedora. Las formas cambian por segundos, y puedes ver desde espectros pululantes hasta una lluvia de color. En ocasiones sientes que podrías ser abducido en cualquier momento.

Las auroras pueden adquirir formas curiosas.

Auroras parecen salir de la torre de la estacion.

Lluvia de colores.

Cortinas.

Serpientes alargadas.

Por ultimo, esas fotografías tan espectaculares naturalmente están captadas con exposiciones de varios segundos. Yo no soy ningún experto y si pensáis fotografiar auroras, encontrareis consejos en la red. En mi caso, y debido a las temperaturas excepcionalmente bajas del Polo Sur, he encontrado prácticamente imprescindible envolver la zona de la batería de la cámara con calentadores químicos para prolongar mínimamente la duración de las baterías, de lo contrario, se te congelan en unos 10 minutos. Por otro lado, si aumentáis el ISO todo lo que vuestra cámara permita sin llegar a introducir ruido, podréis reducir la exposición, lo cual puede resultar interesante a la hora de captar secuencias y crear videos, o simplemente tomar más fotografías en menos tiempo. Y esto puede ser importante, porque los momentos álgidos de las auroras pueden durar segundos, así que hay que estar preparado para aprovechar el momento. No obstante, con suficiente exposición, incluso las auroras más tenues, dan un resultado increíble ante la cámara.

Siguiendo también un consejo, empecé a tomar las fotos en formato RAW, lo cual ha hecho que empiece a llenar espacio de disco a un ritmo alarmante. Espero que merezca la pena, pero ya sabéis, utilizad tarjetas suficientemente ‘grandes’ (yo uso una de 16Gb) y contad con buen espacio en disco para descargar las fotos.

Espero que tengáis oportunidad de disfrutar en directo del espectáculo de las auroras. Si no, podéis echar un ojo a estas animaciones que he ido tomando o a los varios álbumes que he colgado en Facebook (http://www.facebook.com/pages/El-dia-mas-largo-de-mi-vida/275353669144144).

Animacion de una aurora desde la terraza de la base.

Visita tambien las seccion curiosidades para ver otras dos animaciones.

COMMENTS (6)

¡¡MARAVILLOSO!!
Alucinante…y pensaba mientras veía estas fotografías, en qué sentirían nuestros antepasados homoerectus….¿Qué pasaría por sus cerebros?
Bueno…y no yendo tan lejos en el tiempo…¿Qué habrán pensado los indígenas de hace apenas 500 años?
Es que con tus explicaciones, nos ha quedado “clarito” cómo se producen, por qué varían sus colores, y todo eso, pero una cosa es la frialdad del conocimiento, y otra es la emoción que estremece a quien esté bajo ese cielo…
De nuevo muchas gracias, Carlos.

    Responder

    aun sabiendo lo que son resultan sobrecogedoras. No es dificil imaginar que en tiempos pasados les atribuyeran un caracter sobrenatural.
    un saludo!

Responder

En directo no he visto ninguna aurora boreal,me hablaron en un viaje a s.Petesburgo y Norruega de ese fenomeno,hay gente que va a velo esclusivamente en vivo y soledad yo creo que no lo resistiria “por miedo” se que es un fenomeno no peligroso,es una pasada, me conformo con las fotos, GRACIAS y SALUDOS,,

    Responder

    nada que temer Angel. Es algo muy bonito.
    un saludo!

jo, qué bien explicado, muy buenos los gráficos, las fotos, y el ejemplo del fluorescente,,,gracias por compartirlo

    Responder

    de nada. un saludo! 🙂

Leave a Comment

Comment (required)

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Name (required)
Email (required)