Aurora polar: diferència entre les revisions

L{{'}}'''aurora polar''' consisteix en ununa resplendor que apareix al cel nocturn de les regions properes a les zones polars a causa de l'impacte de les partícules de [[vent solar]] amb el [[camp magnètic terrestre|camp magnètic de la Terra]]. A les latituds de l'[[hemisferi nord]], on se la coneix com a '''''aurora boreal''''', un nom donat per [[Galileo Galilei]], en referència a la deessa romana de l'alba Aurora i el seu fill, en representació dels vents del nord. Normalment, es veuen més intensament durant les temporades de setembre a octubre i de març a abril. A les latituds de l'hemisferi sud, es coneix com '''''aurora austral.'''''

L'aurora típica és una resplendor difusa i estesa en forma de cortina. De vegades, es formen arcs que poden canviar de forma constantment. Cada cortina es compon de diversos raigs paral·lels i alineats en la direcció de les línies dedel camp magnètic, la qual cosa suggereix que el fenomen al nostre planeta està relacionat amb el camp magnètic terrestre. Diversos factors addicionals poden provocar en les aurores l'aparició de línies amb un color específic.

Les aurores polars terrestres són causades per [[electró|electrons]] d'energia 1 a 15 keV, i protons i [[Partícula alfa|partícules alfa]], i la seva [[llum]] es produeix quan xoquen amb els [[àtom]]s d'aire de l'atmosfera del planeta, principalment d'[[oxigen]] i de [[nitrogen]], generalment a altituds entre 80 i 150 km. Cadascú li dónadona l'energia de col·lisió de les partícules de l'àtom perquè s'aconsegueixi un procés de [[ionització]], [[Dissociació química|dissociació]] i [[Excitació magnètica|excitació]] de les partícules. Quan es produeix la ionització, els electrons creen un efecte dòmino, que provoca la ionització dels àtoms en d'altres. L'excitació dels resultats d'emissió fa que els àtoms es desestabilitzen i emeten llum en freqüències específiques. Si bé l'estabilització d'oxigen condueix a una segona excitació, s'estabilitza el nitrogen i emet llum a l'instant. Aquest procés, que és essencial per a la formació de la ionosfera terrestre, és comparable a una pantalla de televisió, en la qual els electrons es troben en una superfície de [[fòsfor]], i el canvi del nivell d'energia de les molècules es tradueix en l'emissió de llum.

El fenomen es pot observar amb una [[llum ultraviolada]], violeta o blava, que s'origina a partir dels àtoms de nitrogen, i la primera es pot veure molt clarament des de l'espai (però no a la Terra, perquè l'atmosfera absorbeix la radiació ultraviolada). El satèl·lit polar de la [[NASA]] n'ha observat l'efecte amb [[raigs X]], i la imatge mostra la precipitació d'electrons d'alta energia.

La interacció entre les molècules d'oxigen i nitrogen, en la generació de la gamma de tons verds, crea l'efecte de la línia verda auroral, com ho demostren les imatges de l'[[Estació Espacial Internacional|estació espacial Internacional]]. De la mateixa manera, la interacció entre aquests àtoms pot produir l'efecte de la "línia vermella auroral", encara més rar i en altituds més altes.

L'esquema de la [[magnetosfera]] de la Terra és constantment copejada pel vent solar, un corrent de plasma calent enrarit (el gas d'electrons lliures i ions), emès pel Sol en totes direccions, resultat de milions de graus de temperatura a la capa més externa de l'estrella, la corona solar. Durant les tempestes magnètiques, el flux pot ser molt fort, i el camp magnètic interplanetari entre els dos cossos celestes causa pertorbacions en la ionosfera com a resposta a les tempestes. Aquests trastorns afecten la qualitat de la comunicació per ràdio o sistemes de navegació, i causen danys als astronautes en aquesta regió, a les cèl·lules solars dels satèl·lits artificials, en el moviment dels compassos i l'acció dels radars. La resposta de la ionosfera és un model complex i difícil, per la qual cosa són difícils de predir aquest tipus d'esdeveniments.

La font d'energia de l'aurora és produïda pels vents solars de reproducció per la Terra. Tant la magnetosfera com el vent solar pot conduir electricitat. Se sap que si dos conductors elèctrics connectats per un circuit elèctric que se submergeixen en un camp magnètic es mouen cap amunt i l'un contra l'altre, es genera un [[corrent elèctric]] en el circuit. Generadors d'energia elèctrica o [[dinamo]]s fan ús d'aquest procés, però els conductors també es poden fer deamb plasmes i altres líquids. Seguint la mateixa idea, el vent solar i la magnetosfera són fluids conductors d'[[electricitat]] i són capaços de generar corrent elèctric, provocant un efecte d'aquest tipus de llum.

Les aurores polars es visualitzen a les zones properes als pols; tanmateix, a vegades, molt poc freqüents, s'han visualitzat aen latituds molt inferiors. Està documentada la visió d'una aurora boreal a Catalunya el [[25 de gener]] del [[1938]],<ref>[http://hemeroteca.abc.es/nav/Navigate.exe/hemeroteca/madrid/abc/1938/01/26/003.html Notícia al diari ''ABC'' del dia 26-01-1938] ABC</ref> vista i referida en diversos llocs d'[[Europa]] central i meridional.<ref>[http://articles.adsabs.harvard.edu//full/seri/AN.../0265//0000008.000.html Astronomische Nachrichten] en alemany</ref>

Les aurores també poden ser formades per les explosions nuclears en les capes altes de l'atmosfera (al voltant de 400&nbsp;km). Aquest fenomen ha estat demostrat per l'aurora artificial creada per l'Estrella dels EUA, un primer assaig nuclear realitzat el 9 de juliol del 1962. En aquell moment, el cel, des de l'[[oceà Pacífic]], va ser il·luminat per l'alba per més de set minuts. Aquest efecte va ser proporcionat per [[Nicholas Christofilos]], científic que havia treballat en altres projectes d'explosions nuclears. Segons el veterà polític Cecil R. Carbó, alguns hotels a [[Hawaii]] ofereixen el festival de la bomba de l'arc de Sant Martí en elsals seus sostres per veure ella PrimerPrimera Estrella, contradient els informes oficials que indiquen que l'aurora artificial foués inesperada. El fenomen també va ser registrat en un documental de les [[Illes Samoa]], al voltant de 3.200&nbsp;km de l'[[atol Johnston]], el lloc de l'explosió.

Les simulacions dels efectes en laboratori van començar a realitzar-se a finals del {{segle|XIX}} pel científic [[Noruega|noruec]] [[Kristian Birkeland]], que va demostrar, mitjançant una cambra de buit i una pilota, que els electrons es regeixen per aquest efecte en les regions polars de l'esfera. Recentment, els investigadors han aconseguit crear un efecte modest auroral de la Terra en els raigs visibles a laamb ràdio en el cel nocturn, que prenen una coloració verda. Així com el fenomen natural, les partícules arriben a la ionosfera, i exciten els electrons del plasma. Amb la col·lisió d'electrons amb l'atmosfera de la Terra, s'emetemeten llums. Aquest experiment també va augmentar el coneixement dels efectes de la ionosfera en les comunicacions per ràdio.

El vent solar causa aurores aen altres planetes del Sistemasistema Solarsolar de manera similar a la Terra. A Júpiter, a més, les aurores són també causades per les seves llunes, especialment [[Io (satèl·lit)|Io]]. Aquestes aurores es formen a partir del corrent elèctric peldel camp magnètic generat pel mecanisme de la dinamo de moviment entre la rotació del planeta i la translació de la seva lluna. En particular, Io té volcans actius en la ionosfera, i generació d'emissions de ràdio, que han estat estudiats des del 1955.

Com a la Terra, l'aurora de Saturn crea regions, totals o parcials de tot l'oval pol magnètic. A més, en aquest planeta, les aurores solen durar diversos dies, al contrari de la Terra, en què duren només uns minuts. S'ha demostrat amb proves que l'emissió de llum en aurores de Saturn provenenprové de l'emissió d'àtoms d'hidrogen.

Una aurora va ser recentment detectada a Mart per la nau espacial [[Mars Express]] durant les seves observacions del planeta el 2004, amb resultats publicats a l'any següent. Mart té un camp magnètic més feble que la Terra, i, per tant, es pensava que la manca d'un fort camp magnètic faria impossible el fenomen. Això no obstant, s'observà que el sistema d'aurores a Mart és molt similar a la Terra, i comparable al de les nostres tempestes de baixa i mitjana intensitat. Com que el planeta està sempre adreçat al nostre, l'observació de les aurores només és possible mitjançant la investigació de la nau espacial del planeta vermell pel costat oposat i mai des de la Terra.

Les aurores boreals s'han estudiat científicament des del {{segle|XVII|s}}. El 1621, l'astrònom francès [[Pierre Gassendi]] descriu el fenomen observat al sud de [[França]]. En el mateix any, l'astrònom [[Itàlia|italià]] Galileo Galilei va començar a investigar el fenomen com a part d'un estudi sobre els moviments celestes de les estrelles. Com el seu radi d'estudi es limitava a [[Europa]], el fet de comprovar el fenomen al nord del continent el va portar a batejar el seu streamer. Al [[segle XVIII]], el navegant anglès [[James Cook]] va ser testimoni del mateix fenomen de Galileu a l'[[Oceàoceà Índic]], que batejabatejà com ''aurora'' ''austral''. A partir d'aleshores va quedar clar que l'efecte no és exclusiu de les terres de l'hemisferi nord, la creació de "el nom d'aurora polar. Al mateix temps, l'astrònom britànic [[Edmond Halley]] sospita que el camp magnètic terrestre es relaciona amb la formació d'aurores boreals. EnEl 1741, [[Anders Celsius]] i [[Olof Hiorter]] van ser els primers a anunciar les proves de control quan hi ha observacions magnètiques d'aurores.

El judici de Kristian Birkeland amb les càmeres de vácuo [[Henry Cavendish]], el 1768, calcula l'altitud a la qual es produeix el fenomen, però només unaKristian aurora el 1896 esBirkeland va reproduir en el laboratori peruna Kristianaurora Birkelandel 1896. El científic, lesamb experiències en el [[buit]] i els raigs d'electrons amb boles magnètiques vanva mostrar que els electrons es va guiar per exempleguien en les regions polars,; al voltant de 1900 va proposar que els electrons de l'aurora es generengeneraven a partir de la llum solar. Aquest model té problemes per manca de proves en l'espai, quedanti obsoletesquedà enobsolet amb la recerca actual. També el 1908 es va arribar a la conclusió que el patró de magnetisme fluïa de ld'est a l'oest.

Més proves en relació amb el camp magnètic són els registres estadístics d'aurores polars. [[Elias Loomis]] (1860) i posteriorment [[Hermann Fritz]] (1881) va establir que l'aurora éses dona sobretot en una regió en forma d'anell amb un radi d'uns 2.500&nbsp;km al voltant de la terradel pol magnètic. Loomis va ser també responsable de descobrir la relació de la matinada amb l'activitat solar,: prendreprengué nota de quèque entre 20 i 40 hores després d'una erupció solar, s'informaapareixen de l'aparició d'aurores boreals delal Canadà.

AuroraL'aurora polar laboratòrisproduïda produïtsal laboratori en les obres de [[Carl Storme]] en: el camp de moviment de partícules en un camp magnètic eletrificadeseletrificat facilitatfacilita la comprensió del mecanisme de formació de les d'aurores boreals. Des del decenni de 1950 es va ser la qüestió del respecte pel Sol, que es diuobservar el vent solar, un efecte que també explica el fet que les cues dels cometes sónsiguin sempre davant del Sol. Aquesta teoria va ser formulada pel físic estatunidenc [[Newman Parker]] el 1957 i hafou estatdemostrada demostrata l'any següent pel satèl·lit [[Explorer I]]. Des de llavors, l'exploració de l'espai no noméssols unha augmentaugmentat deel coneixementsconeixement sobre la terrales aurores terrestres, sinó també l'observació del fenomen en altres planetes com Júpiter i Saturn.

[[James Van Allen]] ha posatposà de manifest, al voltant de 1962, és la falsa teoria que l'aurora era l'un excés de radiació de la corretja. L'orador vaVa posar de manifest que l'alta taxa de dissipació d'energia de l'aurora s'asseca ràpidament tot el cinturó de radiació. Poc després es va posar de manifest que la majoria de l'energia es compon dels cations, mentre que les partícules de la matinada gairebé sempre són relativament baixosbaixes en d'energia d'electrons.

El 1972 es va descobrir que l'aurora i els corrents delde magnetisme també produeixen una forta emissió de ràdio al voltant de 150&nbsp;kHz, els efectes observats d'espai solament.

== El fenomen deen la cultura popular ==

Al llarg de la història la gent ha estat escrivint i parlant dels sons associats a les imatges de l'aurora. El danès [[Knud Rasmussen]], explorador efecte va esmentar que el 1932 es descriu com les tradicions populars dels esquimals de [[Groenlàndia]]. Els mateixos sons en el mateix context s'esmenten per l'antropòleg canadenc [[Ernest Hawkes]] el 1916. [[Publi Corneli Tàcit]], un historiador de l'[[Antigaantiga Roma]], va escriure al seu llibre que el poble de Germania aclamat escoltarescoltava de la mateixa manera.

Avui en dia, moltes persones segueixen aquests sons la presentació d'informesaurorals, encara que les seves gravacions mai han estat publicades, i que hi ha problemes científics amb la idea deque els sons procedents d'aurores puguin ser escoltatescoltats. L'energia de l'aurora i altres factors fan que sigui poc probable que els sons arribin a terra, i fer coincidir els sons amb els canvis visibles de la matinada en conflicte amb el temps necessari per a la propagació del so es pot escoltarterra. Algunes persones especulen que un fenomen electroestàtic induït per aurores podria explicar elsaquests sons.

== AuroraL'aurora en el folklore ==

{{cita|Les verges són lales Valquíriavalquíries de les guerres, muntades a cavallscavall i armades amb llances i elmoselms. /.../ Quan viatgen en el seu missatgecavalcant, la seva armadura, per una estranya llum quede brillantor que il·lumina el cel del nord, fent elfa que elsles homespersones l'anomenen "aurora boreal", o "Llumsllums del Nord".|Thomas Bulfinch|}}

Tot i la sorprenent descripció, no hi ha cites en la literatura escandinava per recolzar aquesta afirmació. Encara que l'activitat auroral és comúcomuna a la regió en la qual es troben a [[Escandinàvia]] i [[Islàndia]], és possible que alel [[Pol Nord magnètic|pol nord magnètic]] va serfos considerablement major en aquesta regió segles abans de la documentació de la mitologia, ella quequal cosa n'explica la manca de referències.

La primera cita en la [[mitologia nòrdica]] dedel ''norðurljós'' crònica es troba en [[Konungs skuggsjá]] (1250). L'autor havia sentit parlar del fenomen delsals compatriotes que tornaven de Groenlàndia, i n'ofereix tres explicacions: que l'oceà estava envoltat de grans incendis, que el sol podria arribar a la "nit part" del món o que les glaceres podrenpodrien emmagatzemar l'energia peri arribar a ser fluorescents.