Las auroras, borales o del norte o de luces en el hemisferio sur, son causadas por partículas cargadas de alta energía, que normalmente quedan aprisionadas en el espacio por el campo magnético de la Tierra, chocando con la atmósfera superior. A medida que las partículas de alta energía chocan con moléculas en la atmósfera pierden energía, causando que estas moléculas brillen y produzcan un efecto de calentamiento.
El resultado es un despliegue espectacular de cortinas brillantes en tonos rojo, verde y azul claro que normalmente se ven encima de las regiones polares, pero que a veces ha llegado tan al sur como el norte de Inglaterra.
A pesar de su frecuente aparición, aún hay muchas preguntas sobre los procesos físicos detrás de las auroras. Las partículas que excitan la aurora son aceleradas hasta altas energías en una región que se extiende a alrededor de 50.000 kilómetros por encima de la atmósfera. Mediante la comprensión de los procesos de aceleración en esta región, los científicos esperan comprender mejor la aurora.
Lanzada en 2000, la misión Cluster, un proyecto conjunto de la NASA y la ESA, consta de cuatro naves espaciales idénticas volando en una formación cerrada alrededor de la Tierra. Cada nave espacial transporta una serie de instrumentos para estudiar las partículas cargadas y campos electromagnéticos en el ambiente espacial alrededor de la Tierra, conocida como la magnetosfera. La perspectiva de múltiples puntos permite a los científicos construir una imagen 3D de la magnetosfera.
El doctor Colin Forsyth ha liderado un equipo internacional con la esperanza de medir directamente la aceleración de partículas cargadas por encima de la aurora. En NAM2010, el Dr. Forsyth ha presentado los datos de los electrones del plasma y las corrientes mediante un experimento construido por el Laboratorio Mullard de Ciencias Espaciales en la UCL, mostrando esta aceleración en acción.
"El sistema Cluster ha sido maniobrado de tal manera que uno de los satélites fue colocado a una altitud superior a los demás cuando pasaron sobre las regiones aurorales", dijo Forsyth. "Pudimos medir simultáneamente la energía de las partículas a diferentes alturas y por tanto su aceleración. Estos nuevos resultados nos darán una nueva visión de los procesos de aceleración en la transferencia de energía de la magnetosfera en la atmósfera", explicó.
Estas nuevas observaciones son el primer paso en la comprensión de los procesos que hay detrás de la aurora y su impacto en la atmósfera. Esto podría ser un factor clave para entender cómo la energía de la magnetosfera afecta a la atmósfera terrestre.
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