jueves, 17 de noviembre de 2016

Astronomía / ¿Qué es el hermoso “resplandor atmosférico” captado por los cazadores de auroras boreales?

Astrónomos aficionados han informado de un resplandor verdoso en el cielo británico

The Conversation
Nathan Case
Astrónomos aficionados y cazadores de auroras han informado por igual de la observación de un resplandor verdoso en el cielo británico. Fácil de confundir con la aurora boreal, se trata de otro fenómeno conocido como “resplandor atmosférico”.


El resplandor atmosférico es el “brillo” natural de la atmósfera terrestre. Ocurre constantemente en todo el planeta. Hay tres tipos: diurno, crepuscular y nocturno. Todos ellos se deben a la interacción de la luz solar con las moléculas de nuestra atmósfera, pero cada uno tiene su manera especial de formarse.

El resplandor atmosférico diurno se produce cuando la luz solar choca de día con la atmósfera. Las moléculas de la atmósfera absorben parte de esa luz, lo que les aporta un exceso de energía. Se excitan. Las moléculas liberan entonces esta energía en forma de luz, bien en la misma frecuencia (color) que la luz que absorben o bien en una frecuencia un poco menor. Esta luz es mucho más débil que la solar, de modo que no podemos observarla a simple vista.

El resplandor atmosférico diurno se produce cuando la luz solar choca de día con la atmósfera

El resplandor atmosférico crepuscular es esencialmente igual al diurno, pero solo la atmósfera superior está iluminada por el sol. El resto de la atmósfera y el observador se encuentran en la oscuridad. De modo que, a diferencia del resplandor atmosférico diurno, el crepuscular podemos distinguirlo de hecho desde el suelo a simple vista.

Quimioluminiscencia

La química que produce el resplandor atmosférico nocturno es diferente. No hay luz solar que brille en la atmósfera nocturna. El responsable del brillo en la atmósfera es, de hecho, es un fenómeno denominado quimioluminiscencia.

Durante el día, la luz solar deposita en la atmósfera energía, parte de la cual se transfiere a las moléculas de oxígeno (ej. O2). Esta energía adicional hace que dichas moléculas se descompongan en átomos. Esto ocurre en especial en torno a los 100 kilómetros de altitud. Sin embargo, el oxígeno atómico no logra deshacerse fácilmente de este exceso de energía, de modo que actúa durante varias horas como “almacén” energético.

Finalmente, el oxígeno atómico logra “recombinarse”, volviendo a formar oxígeno molecular. El oxígeno molecular libera entonces energía, nuevamente en forma de luz. Se producen varios colores diferentes, incluida una “brillante” emisión verde.

El resplandor atmosférico crepuscular es esencialmente igual al diurno, pero solo la atmósfera superior está iluminada por el sol

En realidad, el resplandor verde no es particularmente brillante, sencillamente es la más brillante de todas las emisiones de luminiscencia atmosférica nocturna. La contaminación lumínica y los cielos nublados impiden verlo. Sin embargo, con algo de suerte, se puede observar a simple vista o captar en fotos de exposición prolongada.
No confundir con la aurora boreal

La emisión de resplandor nocturno verde es muy similar al famoso verde que vemos en la aurora boreal. No es extraño, ya que está producido por las mismas moléculas de oxígeno, pero son fenómenos no relacionados entre sí.

Las auroras boreales se forman cuando partículas con carga eléctrica, como los electrones, bombardean la atmósfera terrestre. Estas partículas cargadas, que parten del sol y experimentan una aceleración en la magnetosfera terrestre, chocan con los gases atmosféricos y transfieren energía, obligando a los gases a emitir luz.

Pero no es solo el modo de originarse lo que los diferencia. Las auroras forman un anillo (conocido como óvalo auroral) en torno a los polos magnéticos, y el resplandor atmosférico se emite por todo el cielo nocturno. Las auroras son muy estructuradas (debido al campo magnético de la Tierra), mientras que el resplandor atmosférico es, en general, muy uniforme. El tamaño de la aurora está influido por la fuerza del viento solar, mientras que el resplandor se produce constantemente.

La química que produce el resplandor atmosférico nocturno es diferente. No hay luz solar que brille en la atmósfera nocturna

¿Por qué entonces se han realizado tantos avistamientos desde Reino Unido recientemente, en lugar de observarse de manera constante? El brillo del resplandor atmosférico está relacionado con el nivel de luz ultravioleta (UV) emitida por el sol, que varía con el tiempo. La época del año parece también influir en la fuerza del resplandor atmosférico.

Para maximizar las posibilidades de observar el resplandor atmosférico, lo mejor es tomar una fotografía de exposición prolongada de un cielo nocturno sin nubes y oscuro. El resplandor atmosférico puede observarse en cualquier dirección libre de contaminación lumínica, a unos 10º-20º por encima del horizonte.

Nathan Case es investigador jefe de Física Espacial y Planetaria en la Universidad de Lancaster

Cláusula de divulgación: Nathan Case recibe financiación del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología. Es también miembro del equipo AuroraWatch UK en la Universidad de Lancaster, que informa de la posible visibilidad de auroras boreales desde Reino Unido.
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