Aurores boreals i australs

Fotografia: bella imatge d’una aurora boreal amb les tendes de campanya en primer terme (cortesia de l’autor)

Un assidu lector d’aquest blog, en Josep Masalles, va viatjar fa poc fins a Groenlàndia a la caça d’aurores polars, que allà, al pol nord, reben el nom de boreals per distingir-les de les australs, visibles al pol sud. En aquest vídeo, el grup de caçadors del qual en Josep formava part, tots ells aficionats a l’astronomia i a la fotografia -però no pas a la cinegètica- en fan cinc cèntims.

Les aurores són fenòmens fascinants la naturalesa magnètica dels quals se sospitava des de mitjan segle XVIII però que no han estat estudiades amb profunditat fins que la NASA no va llançar el 2007 cinc satèl·lits en el marc del programa THEMIS amb l’objectiu d’estudiar fenòmens atmosfèrics similars.

Les partícules que el sol llança enfora viatgen per l’espai en totes direccions, però algunes es creuen amb la Terra després d’un viatge d’un parells de dies. I algunes d’aquestes partícules, relativament poques, unes 5 per cada centímetre cúbic, tenen càrrega elèctrica i poden, per tant, interactuar amb el camp magnètic de la Terra. En els tubs de les antigues pantalles de televisió, hom aplicava el mateix principi per guiar els electrons cap al punt adient per formar la imatge. Quan una partícula carregada es creua amb un camp magnètic, comença a girar descrivint una espiral. La forma de l’espiral depèn de la massa de la partícula, de la seva càrrega, de la velocitat que duia en arribar al camp magnètic, del mateix camp magnètic i de l’angle amb el qual hi contacta: un munt de variables que acaben donant a cada partícula procedent del sol la seva espiral personalitzada… I vet aquí com d’un ordre perfectament descriptible matemàticament, acaba eixint un aparent desordre del conjunt.

Aquestes partícules atrapades pel camp magnètic terrestre xoquen amb els àtoms de nitrogen i oxigen de l’atmosfera, n’exciten els seus electrons i els electrons, en retornar al seu estat, retornen la diguem-ne excitació emetent llum. És semblant al que succeeix en qualsevol làmpada sense filaments. La llum que emeten els àtoms quan retornen al seu estat fonamental després d’una excitació depèn de cada àtom, de forma característica, com en els humans la petjada digital, i s’anomena espectre. Tan segura i característica és aquesta petjada que trobar l’espectre de l’heli en la llum solar va permetre predir-ne l’existència abans no fos aïllat a la Terra.

Quin és el resultat d’un munt de partícules movent-se aparentment de forma tan desordenada i xocant contra àtoms que aleshores emeten llum? Les aurores polars.

A Finlàndia, em van contar una llegenda segons la qual la guineu de foc, oriünda de Lapònia, és la responsable de l’aurora boreal, revontulet en finès. Però, ves, les guspires de llum, a 80 km d’altura, no les fa la cua de cap guineu: el responsable de la llum verdosa i de la llum vermella n’és l’oxigen, i el nitrogen, al seu torn, s’encarrega de la paleta dels blaus. Llàstima…

Imatges: espectres del nitrogen (superior) i de l’oxigen (inferior)

 
Addenda post data:

Blog d'en Josep Masalles