Un esfuerzo conjunto de investigadores y astrónomos aficionados en Finlandia llevó al descubrimiento de una nueva forma de aurora boreal.
El fenómeno, un asombroso espectáculo de luz verde que forma olas en el cielo nocturno, es causado cuando partículas solares eléctricas entran en la atmósfera de la Tierra y chocan con gases como oxígeno y nitrógeno.
Las luces de la aurora, que siempre han fascinado a expertos y aficionados, pueden verse en los polos magnéticos de los hemisferios norte y sur.
El nuevo hallazgo, ocurrió en Finlandia, después de que Minna Palmroth, profesora de Física Espacial Computacional de la Universidad de Helsinki, recibió una invitación para unirse a un grupo de Facebook de aficionados a la aurora boreal, llamado Northern Lights.
Palmroth publicó a fines de 2018 un libro titulado Revontulibongarin opas ("Una guía para los observadores de auroras boreales"), que nació de la cooperación de la profesora con los entusiastas de Facebook y las respuestas que les dio sobre la física del fenómeno.
Por una increíble coincidencia, días después de que el libro fue publicado, los aficionados observaron una forma inusual de aurora y de inmediato le informaron a Palmroth.
Era una forma que mostraba un "un patrón de olas que parecían nubes rayadas teñidas de verde o dunas en una playa de arena", dice el estudio publicado en en la revista AGU Advances.
"Uno de los momentos más memorables de nuestra colaboración fue cuando el fenómeno apareció en ese momento específico y fuimos capaces de analizarlo en tiempo real", dice uno de los miembros del grupo Northern Lights, el astrónomo aficionado Matti Helin.
Partículas solares
La aurora boreal puede presentarse de muchas formas, incluidos "arcos tranquilos", espirales y aureolas.
El fenómeno ocurre cuando el Sol emite un flujo constante de partículas cargadas, conocidas como viento solar.
Al llegar a la atmósfera superior, la ionósfera, producen radiaciones electromagnéticas liberando átomos de oxígeno y nitrógeno y creando los efectos visuales de la aurora.
Como parte de su proyecto, la profesora Palmroth pidió a los astrónomos aficionados que captaran imágenes de formas particulares de la aurora.
Pero entonces surgió el misterio: "Algunos de ellos me preguntaron: '¿y estas rayas , qué forma tienen?'", dice la profesora.
Eran formas boreales que no encajaban en ninguna de las categorías que ya existían.
Los aficionados tomaron miles de fotografías que posteriormente fueron analizadas y clasificadas para el libro. Las formas inusuales fueron separadas y estudiadas por el equipo.
"Fue como armar un rompecabezas o realizar un trabajo de detective", escribió Matti Helin en un comunicado de la Universidad de Helsinki. "Todos los días encontrábamos nuevas imágenes y se nos ocurrían nuevas ideas".
Después de estudiarlas los investigadores concluyeron que "las dunas" "son un campo de ondas monocromáticas con una longitud de onda de aproximadamente 45 km de una capa delgada de la atmósfera a una actitud relativamente baja de 100 km, en las partes superiores de la mesósfera".
La mesósfera es la capa de la atmósfera ubicada sobre la estratósfera a aproximadamente entre los 50 y 80 km de altura.
Región no explorada
Según el estudio, las dunas manifiestan ondas de la atmósfera, que posiblemente son perforaciones en la mesósfera, que rara vez se detectan y que no se han observado antes en latitudes y altitudes aurorales.
La zona donde se forman las auroras boreales en una zona extremadamente desafiante para los satélites y otros instrumentos espaciales.
Por eso es uno de los lugares menos estudiados de nuestro planeta, explica Palmroth.
"Debido a las dificultades para medir los fenómenos atmosféricos que ocurren entre los 80 y 120 km de altitud, a veces llamamos a esta área 'la ignorósfera'", señala.
Las "dunas" fueron observadas precisamente en esa región particular de la zona auroral.
Con ayuda de dispositivos de medición del Instituto Meteorológico de Finlandia, los investigadores determinaron que las dunas se producen en la misma región donde la energía electromagnética que se origina en el espacio se transfiere a la "ignorósfera".
"La diferencia en la luminosidad dentro de las ondas de las dunas podría deberse tanto a las ondas en las partículas que llegan del espacio o a los átomos de oxígeno atmosférico bajo la superficie", señala Palmroth.
"Al final propusimos que las dunas son resultado de un incremento en la densidad de los átomos de oxígeno".
Así, el estudio concluye que el fenómeno de las "dunas" son perforaciones en la mesósfera, un evento raro y poco estudiado que ocurre en esa capa de la atmósfera.
