CORRIENTE DE BIRKELAND

1. CORRIENTE DE BIRKELAND Brillo polar en Saturno. Resultado de corrientes de Birkeland que fluyen en el estrujamiento laminar en la zona auroral. HST, cámara STIS, 7.Enero 1998. Karen Lizzette Velásquez Méndez Cód: 174640 G4N34Karen

2. Antes de hablar de las corrientes de Birkeland es necesario conocer algunos conceptos: EL SOL El Sol (del latín sol, solis, a su vez de la raíz proto-indoeuropea sauel-)es una estrella del tipo espectral G2 que se encuentra en el centro del Sistema Solar y constituye la mayor fuente de radiación electromagnética de este sistema planetario. La Tierra y otros cuerpos (incluidos otros planetas, asteroides, meteoroides, cometas y polvo) orbitan alrededor del Sol. Por sí solo, representa alrededor del 98,6 por ciento de la masa del Sistema Solar. La distancia media del Sol a la Tierra es de aproximadamente 149.600.000 kilómetros (92.960.000 millas) y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos. La energía del Sol, en forma de luz solar, sustenta a casi todas las formas de vida en la Tierra a través de la fotosíntesis, y determina el clima de la Tierra y la meteorología. El Sol.

3. El Sol presenta una estructura en capas esféricas o en "capas de cebolla". La frontera física y las diferencias químicas entre las distintas capas son difíciles de establecer. Sin embargo, se puede determinar una función física que es diferente para cada una de las capas. En la actualidad, la astrofísica dispone de un modelo de estructura solar que explica satisfactoriamente la mayor parte de los fenómenos observados. Según este modelo, el Sol está formado por: Núcleo zona radiante zona convectiva Fotosfera cromosfera Corona manchas solares Granulación Viento solar Diagrama seccional del sol. 1. Núcleo, 2. Zona de radiación, 3. Zona de convección,4. Fotosfera, 5. Cromosfera, 6. Corona, 7. Mancha solar, 8. Granulación, 9. Viento solar.

4. Núcleo: es la zona del Sol donde se produce la fusión nuclear debido a la alta temperatura, es decir, el generador de la energía del Sol. Zona Radiactiva: las partículas que transportan la energía (fotones) intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar unos 100.000 años debido a que éstos fotones son absorbidos continuamente y remitidos en otra dirección distinta a la que tenían. Zona Convectiva: en ésta zona se produce el fenómeno de la convección, es decir, columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían y vuelven a descender. Fotosfera: es una capa delgada, de unos 300 Km, que es la parte del Sol que nosotros vemos, la superficie. Desde aquí se irradia luz y calor al espacio. La temperatura es de unos 5.000°C. En la fotosfera aparecen las manchas oscuras y las fáculas que son regiones brillantes alrededor de las manchas, con una temperatura superior a la normal de la fotosfera y que están relacionadas con los campos magnéticos del Sol.

5. Cromosfera: sólo puede ser vista en la totalidad de un eclipse de Sol. Es de color rojizo, de densidad muy baja y de temperatura altísima, de medio millón de grados. Esta formada por gases enrarecidos y en ella existen fortísimos campos magnéticos. Corona: capa de gran extensión, temperaturas altas y de bajísima densidad. Está formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora. Ésta capa es impresionante vista durante la fase de totalidad de un eclipse de Sol. Imagen de la fotosfera del Sol en el espectro ultravioleta, captada por el observatorio espacial TRACE

6. Mancha solar: es una región del Sol con una temperatura más baja que sus alrededores, y con una intensa actividad magnética. Una mancha solar típica consiste en una región central oscura, llamada "umbra", rodeada por una "penumbra" más clara. Una sola mancha puede llegar a medir hasta 12.000 km (casi tan grande como el diámetro de la Tierra), pero un grupo de manchas puede alcanzar 120.000 km de extensión e incluso algunas veces más. La penumbra está constituida por una estructura de filamentos claros y oscuros que se extienden más o menos radialmente desde la umbra. Ambas (umbra y penumbra) parecen oscuras por contraste con la fotosfera, simplemente porque están más frías que la temperatura media de la fotosfera; así la umbra tiene una temperatura de 4.000 K, mientras que la penumbra alcanza los 5.600 K, evidentemente inferiores a los aproximados 6.000 K que tienen los gránulos de la fotosfera. Un primer plano de mancha solar en luz ultravioleta, tomada por la nave espacial TRACE.

7. Viento solar es una corriente de partículas cargadas expulsadas de la atmósfera superior del Sol (o de una estrella en general). Este viento consiste principalmente de electrones y protones con energías por lo general entre 10 y 100 keV. El flujo de partículas varía en la temperatura y la velocidad con el tiempo. Estas partículas pueden escapar de la gravedad del Sol debido a su alta energía cinética y la alta temperatura de la corona. El viento solar crea la heliosfera, una burbuja enorme en el medio interestelar que rodea el Sistema Solar. Otros fenómenos son las tormentas geomagnéticas que pueden destruir redes de energía en la Tierra, las auroras (luces del norte y del sur), y el plasma de las colas de los cometas que siempre apuntan lejos del sol.

8. La existencia de un flujo continuo de partículas que fluyen hacia el exterior del Sol fue sugerida por el astrónomo aficionado británico Richard C. Carrington. En 1859 Carrington y Richard Hodgson observaron de forma independiente por primera vez lo que más tarde se conocería como llamarada solar. Una llamarada solar es un estallido repentino de energía de la atmósfera solar. Al día siguiente se observó una tormenta geomagnética y Carrington sospechó que existía una conexión entre ambas (la llamarada solar y la tormenta electromagnética). George Fitzgerald sugirió más tarde que la materia que se expulsa de forma acelerada desde el sol llega a la Tierra varios días más tarde.

9. La heliosfera es el nombre que se le da a la región espacial que se encuentra bajo la influencia del viento solar y su campo magnético, que se compone de iones procedentes de la atmósfera solar y se extiende más allá de la órbita de Plutón. Esto da origen a una burbuja magnética en cuyo interior se encuentran los planetas de nuestro Sistema Solar. El límite que impone la burbuja se llama heliopausa. La capa que separa a la heliopausa del frente de choque de terminación se llama heliofunda. Heliopausa es el punto en el que el viento solar se une al medio interestelar o al viento estelar procedente de otras estrellas. Sería el límite de la Heliosfera. Es un límite teórico aproximadamente circular o en forma de lágrima, que señala el límite de influencia del Sol. Se localiza en el punto en el que la pérdida de presión del viento solar, causada por la dispersión inherente a su difusión radial, iguala a la presión exterior del medio interestelar. Una buena visualización casera de este efecto se obtiene en un fregadero donde el chorro de agua crea una zona de difusión laminar en torno al punto en el que toca el fondo. El tamaño de esta zona varía según el caudal y la presión del agua encharcada. Señala la frontera entre el Sistema Solar y el espacio interestelar, y se desconoce su distancia real del Sol, aunque se supone que ésta es menor en la dirección de movimiento del Sol en la galaxia, y se sabe que se encuentra más allá de la órbita de Plutón. Los cometas, sin embargo, atraviesan este límite, ya que sus órbitas son muy excéntricas, extendiéndose hasta 50.000 UA o más.

10. La heliofunda es la zona existente entre el frente de choque de terminación y la heliopausa en el borde exterior del sistema solar. Se extiende a lo largo del borde de la heliosfera, una "burbuja" provocada por el viento solar. La distancia de la heliofunda respecto al Sol es de aproximadamente 80 ó 100 unidades astronómicas (UA). La misión actual de las sondas espaciales Voyager 1 y 2 incluye el estudio de la heliofunda. En mayo de 2005, la NASA anunció que la Voyager 1 habría cruzado el frente de choque de terminación y había entrado en la heliofunda en diciembre de 2004, a una distancia de 94 UA. Ahora se cree que un informe anterior que anunciaba que esto había ocurrido en agosto de 2002 había sido prematuro.

11. Plasma: Se denomina plasma al cuarto estado de agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, por lo que es un buen conductor eléctrico y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance. El plasma presenta características propias que no se dan en los sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregación de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma definida o un volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor; pero a diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles. Los átomos de este estado se mueven libremente; cuanto más alta es la temperatura más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones. El sol quizás sea el ejemplo de plasma más identificable. Tomada por el Telescopio Óptico Solar Hinode, el 12 de enero de 2007, esta imagen revela la naturaleza filamentaria del plasma conectando dos regiones con diferente polaridad magnética.

12. LA ENERGÍA SOLAR La energía solar se crea en el interior del Sol, donde la temperatura llega a los 15 millones de grados, con una presión altísima, que provoca reacciones nucleares. Se liberan protones (núcleos de hidrógeno), que se funden en grupos de cuatro para formar partículas alfa (núcleos de helio). Cada partícula alfa pesa menos que los cuatro protones juntos. La diferencia se expulsa hacia la superficie del Sol en forma de energía. Un gramo de materia solar libera tanta energía como la combustión de 2,5 millones de litros de gasolina.La energía generada en el centro del Sol tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar. Cada segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio. En el proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía pura; por lo cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero.El Sol también absorbe materia. Es tan grande y tiene tal fuerza que a menudo atrae a los asteroides y cometas que pasan cerca. Naturalmente, cuando caen al Sol, se desintegran y pasan a formar parte de la estrella.

13. LA ATMÓSFERA TERRESTRE La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la capa más externa y menos densa del planeta. Está constituida por varios gases que varían en cantidad según la presión a diversas alturas. Esta mezcla de gases que forma la atmósfera recibe genéricamente el nombre de aire. El 75% de masa atmosférica se encuentra en los primeros 11 km de altura, desde la superficie del mar. Los principales elementos que la componen son el oxígeno (21%) y el nitrógeno (78%). La atmósfera y la hidrosfera constituyen el sistema de capas fluidas superficiales del planeta, cuyos movimientos dinámicos están estrechamente relacionados. Las corrientes de aire reducen drásticamente las diferencias de temperatura entre el día y la noche, distribuyendo el calor por toda la superficie del planeta. Este sistema cerrado evita que las noches sean gélidas o que los días sean extremadamente calientes. La atmósfera protege la vida sobre la Tierra absorbiendo gran parte de la radiación solar ultravioleta en la capa de ozono. Además, actúa como escudo protector contra los meteoritos, los cuales se trituran en polvo a causa de la fricción que sufren al hacer contacto con el aire.

14. Durante millones de años, la vida ha transformado una y otra vez la composición de la atmósfera. Por ejemplo; su considerable cantidad de oxígeno libre es posible gracias a las formas de vida -como son las plantas- que convierten el dióxido de carbono en oxígeno, el cual es respirable -a su vez- por las demás formas de vida, tales como los seres humanos y los animales en general. La característica composición del aire permite que las longitudes de onda azules sean más visibles que las de otros colores, lo cual da un color azulado a la atmósfera terrestre desde el espacio. En el trasfondo se puede apreciar la luna ligeramente distorsionada por el aire.

15. CAPAS DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE Y LA TEMPERATURA La temperatura de la atmósfera terrestre varía con la altitud. La relación entre la altitud y la temperatura es distinta dependiendo de la capa atmosférica considerada: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente tropopausa, estratopausa, mesopausa y termopausa. Capas de la atmósfera y las zonas intermedias entre las mismas.

16. Troposfera Sus principales características son: Su espesor alcanza desde la superficie terrestre (tanto terrestre como acuática o marina) hasta una altitud variable entre los 6 km en las zonas polares y los 18 o 20 km en la zona intertropical. Esto es debido, en los polos, a la fuerza centrípeta que causa el movimiento de rotación terrestre, mientras que en la zona intertropical se debe a la fuerza centrífuga que causa dicha rotación. A medida que se sube, disminuye la temperatura en la troposfera, salvo algunos casos de inversión térmica que siempre se deben a causas locales o regionalmente determinadas. En la troposfera suceden los fenómenos que componen lo que llamamos tiempo meteorológico. La capa inferior de la troposfera se denomina la capa geográfica, que es donde se producen la mayor proporción de fenómenos geográficos, tanto en el campo de la geografía física como en el campo de la geografía humana. -La temperatura mínima que se alcanza al final de la troposfera es de -50ºC aprox.

17. Estratosfera Su nombre obedece a que está dispuesta en capas más o menos horizontales (o estratos). Se extiende entre los 9 o 18 km hasta los 50 km de altitud. La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, la temperatura en la estratosfera aumenta. Este aumento de la temperatura se debe a que los rayos ultravioleta transforman al oxígeno en ozono, proceso que involucra calor: al ionizarse el aire, se convierte en un buen conductor de la electricidad y, por ende, del calor. Es por ello que a cierta altura existe una relativa abundancia de ozono (ozonosfera) lo que implica también que la temperatura se eleve a unos -3° C o más. Sin embargo, se trata de una capa muy enrarecida, muy tenue. Ozonosfera Se denomina capa de ozono, u ozonosfera, a la zona de la estratosfera terrestre que contiene una concentración relativamente alta de ozono. Esta capa, que se extiende aproximadamente de los 15 km a los 40 km de altitud, reúne el 90% del ozono presente en la atmósfera y absorbe del 97% al 99% de la radiación ultravioleta de alta frecuencia.

18. Mesosfera Es la tercera capa de la atmósfera de la Tierra. Se extiende entre los 50 y 80 km de altura, contiene solo el 0.1% de la masa total del aire. Es la zona más fría de la atmósfera, pudiendo alcanzar los -80 °C. Es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella. La baja densidad del aire en la mesosfera determina la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a escalas espaciales y temporales muy grandes. Ionosfera En la termosfera o ionosfera (de 69/90 a los 600/800 km), la temperatura aumenta con la altitud, de ahí su nombre. La ionosfera es la cuarta capa de la atmósfera de la Tierra. Se encuentra encima de la mesosfera. A esta altura, el aire es muy tenue y la temperatura cambia con la mayor o menor radiación solar tanto durante el día como a lo largo del año. Si el sol está activo, las temperaturas en la termosfera pueden llegar a 1.500° C e incluso más altas. La termosfera de la Tierra también incluye la región llamada ionosfera. En ella se encuentra el 0.1% de los gases.

19. Exosfera La última capa de la atmósfera de la Tierra es la exosfera (600/800 - 2.000/10.000 km). Esta es el área donde los átomos se escapan hacia el espacio. Como su nombre indica, es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. Su límite superior se localiza a altitudes que alcanzan los 960 e incluso 1000 km., y está relativamente indefinida. Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.

20. Regiones atmosféricas Ozonosfera: región de la atmósfera donde se concentra la mayor parte del ozono. Está situada en la estratosfera, entre los 15 y 32 km, aproximadamente. Esta capa nos protege de la radiación ultravioleta del Sol. Ionosfera: región ionizada por el bombardeo producido por la radiación solar. Se corresponde aproximadamente con toda la termosfera. Magnetosfera: Región exterior a la Tierra donde el campo magnético, generado por el núcleo terrestre, actúa como protector de los vientos solares. Capas de airglow: Son capas situadas cerca de la mesopausa, que se caracterizan por la luminiscencia (incluso nocturna) causada por la reestructuración de átomos en forma de moléculas que habían sido ionizadas por la luz solar durante el día, o por rayos cósmicos. Las principales capas son la del OH, a unos 85 km, y la de O2, situada a unos 95 km de altura, ambas con un grosor aproximado de unos 10 km.

21. EFECTO DEL VIENTO SOLAR SOBRE LA MAGNETÓSFERA Cuando el viento solar se acerca a un planeta que tiene un bien desarrollado campo magnético (como la Tierra, Júpiter y Saturno), las partículas son desviadas por la fuerza de Lorentz. Esta región, conocida como la magnetosfera, evita que las partículas cargadas expulsadas por el Sol impacten directamente la atmósfera y la superficie del planeta. La magnetosfera tiene más o menos la forma de un hemisferio en el lado hacia el Sol, y por consecuencia se forma una larga estela en el lado opuesto, de unos 300.000 km de largo. La frontera de esta región es llamada la magnetopausa, y algunas de las partículas son capaces de penetrar la magnetosfera a través de esta región por reconexión parcial de las líneas del campo magnético. Vista de una aurora desde una lanzadera espacial.

22. La Tierra misma está protegida del viento solar por su campo magnético, que desvía la mayor parte de las partículas cargadas, y la mayoría de esas partículas cargadas son atrapados en el cinturón de radiación de Van Allen. La única vez que el viento solar es observable en la Tierra es cuando es lo suficientemente fuerte como para producir fenómenos como las auroras y las tormentas geomagnéticas. Cuando esto sucede, aparecen brillantes auroras fuertemente ionizadas en la ionosfera, usando el plasma para expandirse en la magnetosfera, y causando el aumento del tamaño de la geósfera de plasma, y el escape de la materia atmosférica en el viento solar. Las tormentas geomagnéticas se producen cuando la presión del plasma contenido dentro de la magnetosfera es lo suficientemente grande para inflarse y por lo tanto distorsionan el campo electromagnético, influyendo en las comunicaciones de radio y televisión. Efecto del viento solar sobre la magnetósfera.

23. El campo magnético del viento solar es responsable de la forma general de la magnetósfera de la Tierra, y las fluctuaciones en su velocidad, densidad, dirección, y arrastre afectan en gran medida el medio ambiente local en el espacio de la Tierra. Por ejemplo, los niveles de radiación ionizante y la interferencia de radio pueden variar por factores de cientos a miles, y la forma y la ubicación de la magnetopausa y la onda de choque en la parte directa al sol puede cambiar varias veces el radio de la Tierra, lo cual puede causar que los satélites geoestacionarios tengan una exposición al viento solar directa. Estos fenómenos son llamados colectivamente meteorología espacial.

24. Kristian Birkeland El científico noruego Kristian Birkeland fue pionero del primer estudio científico serio acerca de la aurora. Fue el primero en sugerir (en 1896) que las luces del norte eran resultado de la interacción entre partículas que emanan del Sol y el campo magnético de la Tierra. Birkeland organizó varias expediciones al extremo norte de Noruega y estableció estaciones de observación allí para recoger datos sobre la aurora y el campo magnético de la Tierra. En su laboratorio, fue capaz de recrear la aurora bombardeando una bola de metal magnetizada (que representaba a la Tierra) con electrones (que representan el viento solar). Kristian Birkeland (1867-1917)

25. La confirmación de sus teorías tuvo que esperar por el advenimiento de la Era Espacial y los satélites que podían explorar la magnetosfera de la Tierra. En 1973, un satélite polar detectó corrientes eléctricas que fluyen a lo largo del campo magnético desde la región de la magnetocola de la Tierra. Fueron nombradas “corrientes Birkeland” por el científico que había sugerido su existencia décadas antes. Explicación de la aurora de Birkeland.

26. Corriente de Birkeland Una corriente de Birkeland es una corriente eléctrica en un espacio de plasma, más específicamente a partículas cargadas que se desplazan a lo largo de las líneas de campo magnético (por ello, las corrientes de Birkeland también son llamadas corrientes alineadas con el campo). Las mismas son causadas por el movimiento de plasma en forma perpendicular a un campo magnético. A menudo las corrientes de Birkeland poseen una estructura magnética en filamentos o similar a una "soga retorcida". La aurora de Júpiter, alimentada por corrientes de Birkeland.

27. Las corrientes de Birkeland de una aurora pueden alcanzar valores de 1 millón de Amperes. Pueden calentar la alta atmósfera lo que produce un incremento en la fuerza de rozamiento que actúa sobre los satélites artificiales ubicados en órbitas de baja altitud. También es posible generar corrientes de Birkeland en el laboratorio mediante generadores de potencia pulsante de muchos teravatios. La sección transversal del patrón así obtenido muestra un haz de electrones huecos, tipo un círculo con vórtices, lo que se denomina la inestabilidad diocotron (que posee algunas similitudes con la inestabilidad de Kelvin- Helmholtz), y que puede degenerar en un patrón de tipo filamentos. Esto puede ser observado en la aurora y se los llama "bucles de aurora". Corrientes de Birkeland generada por científicos en un laboratorio.

28. Los físicos especializados en plasma creen que muchas de las estructuras que en el universo presentan filamentos deben su origen a corrientes de Birkeland. Peratt (1992) destaca que "Sin importar la escala, el movimiento de partículas cargadas producen campo magnéticos propios que pueden actuar sobre otras aglomeraciones de partículas cargadas. Plasma en movimientos relativos se acoplan mediante corrientes que interaccionan entre si". Algunos ejemplos son:

29. Los electrones que se desplazan por una corriente de Birkeland pueden ser acelerados mediante un plasma de doble capa. Si los electrones alcanzan velocidades relativistas (próximas a la velocidad de la luz) pueden entonces producir un Bennett pinch, que es un campo magnético en espiral que emite radiación de sincrotrón que incluye radio, ópticas (es decir luz), rayos x, y rayos gamma. Complejas líneas de campo magnético entrelazadas y corrientes eléctricas de una corriente de Birkeland que se desarrolla en un plasma.

30. Las corrientes de Birkeland comprimen el plasma galáctico en finos filamentos que permanecen colimados a grandes distancias. Los chorros de años luz de largo y los llamados "lóbulos de radio", pueden extenderse por muchas veces el diámetro de una galaxia. El circuito es inducido dentro de cualquier galaxia, y origina que la carga eléctrica difusa fluya desde los polos galácticos hacia el plano ecuatorial de la galaxia, y en espiral dentro de su núcleo.

31. AURORA POLAR Aurora polar (o aurora polaris) es un fenómeno en forma de brillo o luminiscencia que aparece en el cielo nocturno, actualmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras partes del mundo por cortos períodos de tiempo. En el hemisferio norte se conoce como aurora boreal, y en el hemisferio sur como aurora austral, cuyo nombre proviene de Aurora, la diosa romana del amanecer, y de la palabra griega Bóreas, que significa norte; debido a que en Europa comúnmente aparece en el horizonte con un tono rojizo, como si el sol emergiera de una dirección inusual.

32. Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetósfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre. Ocurre cuando partículas cargadas (protones y electrones) son guiadas por el campo magnético de la Tierra e inciden en la atmósfera cerca de los polos. Cuando esas partículas chocan con los átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno, que constituyen los componentes más abundantes del aire, parte de la energía de la colisión excita esos átomos a niveles de energía tales (estado excitado), que cuando se desexcitan disipan esa energía en forma de luz visible de varios colores. El Sol, situado a 150 millones de km de la Tierra, está emitiendo continuamente partículas. Ese flujo de partículas constituye el denominado viento solar. La superficie del Sol o fotosfera se encuentra a unos 6000 °C; sin embargo, cuando se asciende en la atmósfera del Sol hacia capas superiores la temperatura aumenta en vez de disminuir, tal y como la intuición nos sugeriría. La temperatura de la corona solar, la zona más externa que se puede apreciar a simple vista sólo durante los eclipses totales de Sol, alcanza temperaturas de hasta 3 millones de grados. Al ser la presión en la superficie del Sol mayor que en el espacio vacío, las partículas cargadas que se encuentran en la atmósfera del Sol tienden a escapar y son aceleradas y canalizadas por el campo magnético del Sol, alcanzando la órbita de la Tierra y más allá. Existen fenómenos muy energéticos, como las fulguraciones o las eyecciones de masa coronal que incrementan la intensidad del viento solar.

33. Las partículas del viento solar viajan a velocidades desde 300 a 1000 km/s, de modo que recorren la distancia Sol-Tierra en aproximadamente dos días. En las proximidades de la Tierra, el viento solar es deflectado por el campo magnético de la Tierra o magnetósfera. Las partículas fluyen en la magnetosfera de la misma forma que lo hace un río alrededor de una piedra o de un pilar de un puente. El viento solar también empuja a la magnetosfera y la deforma de modo que en lugar de un haz uniforme de líneas de campo magnético como las que mostraría un imán imaginario colocado en dirección norte-sur en el interior de la Tierra, lo que se tiene es una estructura alargada con forma de cometa con una larga cola en la dirección opuesta al Sol. Las partículas cargadas tienen la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de las líneas de campo magnético, de modo que seguirán la trayectoria que le marquen éstas. Las partículas atrapadas en la magnetosfera colisionan con los átomos y moléculas de la atmósfera de la Tierra, típicamente oxígeno (O), nitrógeno (N) atómicos y nitrógeno molecular (N2) que se encuentran en su nivel más bajo de energía, denominado nivel fundamental. El aporte de energía proporcionado por las partículas perturba a esos átomos y moléculas, llevándolos a estados excitados de energía. Al cabo de un tiempo muy pequeño, del orden de las millonésimas de segundo o incluso menor, los átomos y moléculas vuelven al nivel fundamental, y devuelven la energía en forma de luz. Esa luz es la que vemos desde el suelo y denominamos auroras

34. Las auroras se mantienen por encima de los 95 km porque a esa altitud la atmósfera, aunque muy tenue, ya es suficientemente densa para que los choques con las partículas cargadas ocurran tan frecuentemente que los átomos y moléculas están prácticamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar más arriba de los 500-1000 km porque a esa altura la atmósfera es demasiado tenue –poco densa- para que las pocas colisiones que ocurren tengan un efecto significativo. Se le llama aurora boreal cuando se observa este fenómeno en el hemisferio norte y aurora austral cuando es observado en el hemisferio sur. No hay diferencias entre ellas. Aurora austral en Nueva Zelanda. Aurora boreal en Alaska. Magnetosfera de la Tierra desviando las partículas cargadas solares (líneas amarillas) hacia lo polos, donde forman las auroras. Imagen de una aurora austral desde un satélite de la Nasa.

35. Bibliografía http://www.spaceweathercenter.org/sp/our_protective_shield/04/04_06.htmlconsultado el 08/11/2012. http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_de_Birkelandconsultado el 08/11/2012. http://es.wikipedia.org/wiki/Sol consultado el 10/11/2012.