¿Persigues la aurora boreal? Los trucos de los meteorólogos para poder encontrarla
En 2013, la aurora boreal formó un arco en el cielo de Canadá. Los vívidos colores aparecen cuando las partículas solares cargadas chocan con el oxígeno y el nitrógeno en las capas altas de la atmósfera terrestre.
Pocos fenómenos naturales despiertan tanta expectación como las auroras boreales. Cuando el pronóstico es prometedor, la gente, desde Alaska hasta Australia, observa el cielo con la esperanza de vislumbrar cintas verdes, rojas y violetas que titilan en el firmamento. Pero en muchos casos, tras horas de espera, no sucede gran cosa.
¿Por qué? A pesar de décadas de avances científicos, predecir las auroras boreales sigue siendo una ciencia imprecisa. “El clima espacial actual se encuentra en la misma situación que el clima terrestre en la década de 1960”, asegura Vince Ledvina, cazador de auroras, fotógrafo y estudiante de doctorado en la Universidad de Alaska Fairbanks.
Esto es lo que hace que la predicción de auroras boreales sea tan complicada, y cómo los cazadores de auroras pueden aumentar sus posibilidades de presenciar este espectáculo celestial.
¿Qué son las auroras boreales y cómo se forman?
Las luces del norte, o auroras boreales, son el resultado de una compleja reacción en cadena que comienza en el sol. (Esto también se aplica a su contraparte, la aurora austral en el hemisferio sur).
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“Son una expresión visible de la región invisible y esquiva llamada entorno meteorológico espacial, que no solo rodea la Tierra, sino que también inunda todo el sistema solar”, afirma el astrónomo Tom Kerss, jefe de cazadores de auroras de la línea de cruceros noruega Hurtigruten. Por eso también existen auroras en otros planetas.
El proceso comienza con el viento solar, un flujo constante de partículas cargadas emitidas por el sol. Cuando este viento llega a la Tierra, las partículas interactúan con nuestra magnetosfera, canalizando la energía hacia los polos, donde convergen las líneas del campo magnético. Allí, las partículas energéticas chocan con gases atmosféricos como el oxígeno y el nitrógeno, liberando luz en vibrantes tonalidades de verde, rosa, rojo y púrpura.
Una llamarada solar y una eyección de masa coronal (EMC) surgieron del Sol el 31 de agosto de 2012, como se observa en esta imagen en luz ultravioleta. Viajando a más de 1450 kilómetros por segundo, la EMC rozó la magnetosfera terrestre días después, provocando auroras visibles el 3 de septiembre.
Las auroras boreales se producen siempre en cierta medida, pero las cortinas y espirales especialmente intensas que pueden extenderse más allá de las regiones polares requieren un aporte energético adicional. Esta energía suele provenir de grandes eventos solares: las eyecciones de masa coronal (EMC), enormes explosiones de plasma y campos magnéticos expulsadas al espacio. Estas son las principales responsables de las tormentas geomagnéticas extremas.
Las erupciones solares, los repentinos estallidos de radiación y los agujeros coronales, que liberan corrientes de viento solar más rápidas, también contribuyen a este fenómeno.
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Cómo se predice la aurora boreal: claves del “clima espacial”
Si bien las predicciones de auroras boreales acaparan los titulares, en realidad son un subproducto de una tarea más urgente: proteger la tecnología de la Tierra del sol.
Los mismos fenómenos solares que iluminan el cielo también pueden perturbar las redes eléctricas, dañar la electrónica de los satélites, interferir con los sistemas GPS y de navegación, e interferir con las comunicaciones por radio. Los pronósticos del clima espacial brindan a los operadores tiempo para proteger los sistemas vitales.
La aurora austral brilla sobre el mar de Tasmania, cerca de Nueva Zelanda, en una fotografía tomada desde la Estación Espacial Internacional en 2011. Las luces del sur, al igual que la aurora boreal, se forman cuando partículas cargadas del sol chocan con la atmósfera terrestre.
En el Centro de Predicción del Clima Espacial (SWPC), que forma parte de la NOAA, los meteorólogos monitorean el sol las 24 horas del día. Utilizando diversos satélites y observatorios terrestres, vigilan las tormentas de radiación solar, los apagones de radio de alta frecuencia, las tormentas geomagnéticas y las manchas oscuras en el sol llamadas manchas solares, que a menudo anuncian eventos solares intensos.
“Cuando hay una gran cantidad de manchas solares, el sol experimenta un aumento de, en términos sencillos, una especie de tensión magnética”, explica Kerss y agrega: “En última instancia, estos nudos en el campo magnético se desharán por sí solos y la tensión magnética se liberará”.
Esta liberación suele provocar fenómenos solares como erupciones solares, que, a su vez, a menudo están relacionadas con eyecciones de masa coronal (EMC). Cuando se produce una EMC, los meteorólogos introducen los datos de observación en un modelo para generar predicciones con una antelación de entre uno y tres días a un posible impacto.
Refinan aún más la predicción cuando el viento solar pasa a través de nuestros satélites y, de nuevo, cuando la EMC impacta contra la Tierra. “Utilizamos magnetómetros en todo el mundo para hacernos una idea de la magnitud de los cambios magnéticos que podrían estar relacionados con una posible tormenta geomagnética”, asegura el meteorólogo Shawn Dahl, coordinador de servicios del SWPC. “Nuestras predicciones pueden cambiar con bastante frecuencia”.
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¿Por qué es tan difícil pronosticar las auroras boreales?
Imagínate intentar pronosticar una tormenta que se origina a 93 millones de millas de distancia, con solo unas pocas cámaras para rastrearla. Ese es el desafío de la predicción de auroras boreales.
La mayoría de los satélites de observación del clima espacial se encuentran directamente en la línea de visión entre ambos cuerpos celestes, ofreciendo únicamente una vista plana y unidireccional de las erupciones solares. Esto dificulta calcular su tamaño, velocidad y dirección reales. “Desafortunadamente, cuando un cuerpo solar apunta directamente hacia nosotros, no podemos ver su elongación ni su extensión, por lo que dependemos en gran medida de las estimaciones”, comenta Kerss.
Incluso la posición de los satélites dificulta las predicciones. La mayoría de los satélites meteorológicos espaciales se ubican en el punto de Lagrange 1 (L1), un punto de inflexión gravitacional a unos 1,6 millones de kilómetros de la Tierra.
Los datos más importantes no están disponibles hasta que la eyección de masa coronal (EMC) alcanza este punto, pero esto solo proporciona a los meteorólogos entre 15 y 60 minutos de aviso previo a su llegada. “No disponemos de instrumentos alineados cada 8 millones de kilómetros hacia el Sol que nos permitan rastrear la eyección. Por eso tenemos que esperar a que se acerque tanto a la Tierra”, afirma Dahl.
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Ledvina compara la predicción de las auroras boreales con la predicción del punto de llegada de un huracán a Estados Unidos a partir de unas pocas imágenes satelitales de la tormenta cuando todavía está frente a la costa de África: solo se obtiene certeza cuando una boya cercana a la costa registra la tormenta.
Finalmente, incluso si una eyección de masa coronal (EMC) impactara la Tierra según los datos de L1, es posible que no se produzca un espectáculo auroral impresionante debido a la orientación de su campo magnético. Si está alineado hacia el norte, como el de la Tierra, podría rebotar; si apunta hacia el sur, podría fijarse y desencadenar una tormenta. “Imaginen dos imanes. Si intentan juntarlos con la misma polaridad, se repelen. Si los colocan en direcciones opuestas, se adhieren”, explica Dahl.
Cómo aumentar las posibilidades de ver una aurora boreal
Cuando los meteorólogos emiten una alerta, o cuando empiezan a surgir titulares en las noticias, conviene estar atento al cielo. Pero no se obsesionen con las horas exactas. Normalmente, hay un margen de unas 14 horas, y una eyección de masa coronal (EMC) puede producirse antes, después o incluso no aparecer.
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No te fíes demasiado de los mapas. Las subtormentas, explosiones de energía magnética de entre cinco y treinta minutos que intensifican la actividad auroral, pueden proyectar columnas de luz a kilómetros de altura; estas pueden ser visibles en cámaras (aunque no necesariamente a simple vista) incluso en los estados del sur.
En definitiva, la mejor manera de aumentar las probabilidades de ver auroras boreales es aprender a interpretar los datos en tiempo real que proporciona el SWPC en su sitio web o mediante aplicaciones como SpaceWeatherLive.
Busca un aumento brusco en la velocidad, la densidad y el Bt (o la intensidad del campo magnético interplanetario, FMI) del viento solar, así como un componente Bz negativo del FMI, lo que indica la alineación adecuada para la formación de auroras. También puedes monitorizar los magnetómetros GOES del SWPC, donde una línea ascendente pronunciada suele corresponder a la liberación de energía de una subtormenta.
Ante todo, ten paciencia. “Quizás en la complejidad de la aurora reside su belleza. Es tan impredecible”, indica Kers y agrega: “Simplemente sal ahí fuera”.
