Observations of a stunning new type of Martian aurora by EMM’s Hope probe open up new areas for investigating Mars' highly dynamic plasma environment. pic.twitter.com/VBn6FLRbtH

— Hope Mars Mission (@HopeMarsMission) April 27, 2022

Las observaciones de la aurora, que “son algunas de las más brillantes y extensas vistas hasta ahora por Hope”, fueron tomadas cuando en Marte ocurría una tormenta solar, lo que provocó “una corriente de electrones del viento solar más rápida y turbulenta de lo habitual”. Estos electrones, que fueron “energizados por campos eléctricos en la magnetosfera de Marte”, se impactaron contra los átomos y las moléculas que integran “la atmosfera superior marciana”, pudiéndose apreciar la aurora en las imágenes tomadas por el orbitador espacial emiratí. “La sinuosa y discreta aurora consiste en largas rayas de emisión de electrones energizados en forma de gusano en la atmósfera superior que se extienden muchos miles de kilómetros, desde el lado diurno hasta el lado nocturno de Marte”, señalan los especialistas del EMM, quienes agregaron que las observaciones de la aurora “incluyen formas alargadas”, que son “causadas por regiones alargadas de manera similar a las condiciones de energización de electrones en la cola magnética”.

The observations are made by EMUS at a wavelength of 130.4 nm, showing where the energetic electrons are smashing into atoms & molecules in the Martian upper atmosphere. These electrons come from the solar wind and are energized by electric fields in Mars’ magnetosphere. pic.twitter.com/INkW9oHQ2b

— Hope Mars Mission (@HopeMarsMission) April 27, 2022

El líder científico del EMM, Hessa al Matroushi, comentó que la primera vez que se fotografió “la aurora discreta de Marte” tras arribar la sonda Hope al Planeta Rojo el año pasado, él y su equipo “revelaron un nuevo potencial para hacer observaciones nunca antes posibles en esta escala”, por lo que tomaron la decisión de ampliar el “enfoque en estas auroras”. “Podemos obtener instantáneas sinópticas de la atmósfera de casi todo el disco para investigar los fenómenos e interacciones atmosféricos”, indicó Al Matroushi, añadiendo que esto “significa que estamos viendo efectos aurorales discretos a gran escala y en formas que nunca anticipamos”.

We were treated to the strongest auroras of the entire mission, over north America and Canada. Amazing spikes higher than our orbit🤩, and we flew right above the centre of the ring, rapid waves and pulses all over. #MissionAlpha https://t.co/5rdb08ljhx pic.twitter.com/0liCkGvRCh

— Thomas Pesquet (@Thom_astro) November 6, 2021

“Nos encontramos con las auroras más fuertes de toda la misión, sobre América del Norte y Canadá. Increíbles picos más altos que nuestra órbita y volamos justo por encima del centro del anillo, ondas rápidas y pulsos por todas partes”, escribió el astronauta de la Agencia Espacial Europea (ESA) en su publicación, junto a las impresionantes fotos del resplandor verdoso.

La nature a décidé de nous offrir un bouquet final pour le départ : l’aurore boréale la plus intense de toute la mission… Nous avons volé au travers, le nez collé aux vitres. #MissionAlpha https://t.co/wbMMyNnTzw pic.twitter.com/6gpwNFVrxt

— Thomas Pesquet (@Thom_astro) November 6, 2021

Las auroras se generan en la atmósfera terrestre cuando las partículas de plasma magnetizadas procedentes del Sol chocan con el campo magnético de la Tierra, interacción que proporciona a los átomos una energía extra que se libera como una ráfaga de luz. “Cuando vemos el brillo de la aurora, estamos observando mil millones de colisiones individuales que iluminan las líneas del campo magnético de la Tierra”, explica la NASA.

El espectrómetro utravioleta EMUS, uno de los tres instrumentos científicos a bordo de la sonda Hope, también conocida como Emirates Mars Mission (EMM), obtuvo “tres imágenes de emisión de oxígeno atómico a una longitud de onda de 103,4 nanómetros de Marte el 22 de abril, el 23 de abril y el 6 de mayo de 2021, respectivamente”, señaló la ‘Agencia Espacial de los Emiratos Árabes Unidos’ en un comunicado reciente.

UAE’s Hope Mars orbiter spots elusive aurora on Red Planet https://t.co/deBnxDPv52 pic.twitter.com/ly7c1mpv81

— SPACE.com (@SPACEdotcom) July 1, 2021

“No son fáciles de captar, y por eso verlos básicamente de inmediato con EMM fue algo emocionante e inesperado”, comentó Justin Deighan, científico planetario del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, citado por el portal ‘Space.com’. Los expertos saben que las auroras de la Tierra están vinculadas al campo magnético global del planeta y son activadas por partículas cargadas del Sol. En este caso, las partículas ionizadas viajan a lo largo de las líneas del campo magnético hacia los polos. Pero la situación es un poco diferente en Marte, donde los científicos han observado tres variedades de auroras.

El primer tipo de aurora, la de protones, ocurre exclusivamente en el lado del planeta iluminado por el día, a diferencia de las otras dos. Así, la aurora discreta, observada por primera vez en la historia con la sonda Hope, no se limita a períodos de intensa actividad solar, sino que ocurre solo en ciertas áreas del lado nocturno de Marte. “Los destellos de luz que se destacan contra el disco del lado nocturno oscuro son auroras discretas altamente estructuradas, que se localizan donde las partículas energéticas estimulan la atmósfera tras ser canalizadas por una red irregular de campos magnéticos de la corteza que se originan en los minerales de la superficie de Marte”, explicó el organismo del país árabe.

Space guests, or how I filmed the new time-lapse.

The peak of aurora borealis when passing over the Antarctic in Australia’s longitude, meaning in between them. However, in the video, you will see something else, not only the aurora. pic.twitter.com/Hdiej7IbLU

— Ivan Vagner (@ivan_mks63) August 19, 2020

“En los segundos 9-12 aparecen cinco objetos volando unos al lado de otros a la misma distancia. ¿Qué creen que son? ¿Meteoros, satélites o… ?”, escribió Vágner debajo de la publicación titulada: “Huéspedes espaciales, o cómo filmé un nuevo lapso de tiempo”. El cosmonauta especificó que registró el material a un cuadro por segundo para luego reeditarlo en un video de 25 cuatros por segundo. Y añadió que envió la grabación a la administración de la agencia espacial rusa Roscosmos y al Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia de Ciencias de Rusia para identificar los misteriosos objetos captados en cámara.

Posteriormente, el experto en cosmonáutica Ígor Tirski conjeturó con que los ‘huéspedes espaciales’ no eran otra cosa que un grupo de satélites de Starlink, el proyecto de la compañía SpaceX para proporcionar acceso a Internet en cada rincón de la Tierra mediante una ‘constelación’ de 42.000 satélites. A su vez, el investigador del Instituto de Investigaciones Espaciales Natan Eismont admitió esa posibilidad, aunque señaló que una explicación más probable sería un reflejo en el cristal de la EEI a través del cual se llevó a cabo la grabación, según citan medios locales.

Una crónica comparó lo sucedido con la aparición sobre el horizonte de un “espíritu rojo” en forma de una cola de faisán “larga larga”. También utilizó en la descripción dos palabras que corresponden, en otros textos históricos, a un tipo de cometa y a las auroras, según detallan los investigadores de la ‘Universidad Sokendai’ (Hayama, Japón).

El equipo estudió varios aspectos de la cuestión, como los astronómicos, los geofísicos, los lingüísticos e incluso los ornitológicos (concretamente el comportamiento de los faisanes), antes de llegar a la conclusión que el fenómeno que se vio sobre Japón en el siglo VII fue la primera aurora boreal documentada. Normalmente las auroras no se parecen a una cola de ave y en pocas ocasiones tienen un color rojizo o rojo, algo que dificultó la identificación del fenómeno. No obstante, el primer autor del estudio, Ryuho Kataoka, destacó que “hallazgos recientes han demostrado que las auroras pueden tener forma de ‘cola de faisán'”, y que la adoptan “específicamente durante grandes tormentas magnéticas”, recogió un comunicado emitido a finales de marzo, divulgado por ‘Eurekalert!’.

Sin embargo, la forma de esa aurora (que hoy en día se describiría como ‘de abanico’) no es el detalle más concreto de la crónica, según los científicos. El equipo consideró que el descriptor “largo largo” equivale aproximadamente a una distancia angular de 10 grados, que sería la anchura de la antigua aurora nipona. Además, compusieron un mapa del campo magnético que tenía la Tierra en el año 620 y estimaron que el punto de observación se encontraba entonces en la latitud 33º en vez de la actual de 25º. A esa altura sería más probable ver una aurora boreal, porque se situaba más cerca del polo norte magnético.

El fenómeno se produce por la aproximación de una nube gigante de partículas provenientes de la capa externa de gases que rodea al sol. Estás últimas ’empujarán’ las luces septentrionales hacia latitudes más bajas.

De ese modo, las auroras boreales podrán ser vistas en ciudades como Nueva York, Chicago, Illinois, Míchigan, Wisconsin, Pennsylvania y el estado de Washington.

Para visualizar el fenómeno cósmico, los expertos recomiendan alejarse de las áreas urbanas con el fin de evitar la contaminación lumínica. Además, se ha habilitado una herramienta en Internet para conocer el pronóstico del paso de las auroras boreales con actualizaciones permanentes.

La intensidad y el alcance de estas luces, frecuentes únicamente en los polos, dependerá de las partículas que choquen con el campo magnético de nuestro planeta. La alerta de la tormenta se realizó tras de detectar una explosión de alta energía provocada por una mancha solar.

Durante un período de siete meses en 2017, el telescopio usó su espectrógrafo de imágenes para estudiar las auroras de Saturno antes y después del solsticio de verano en su hemisferio norte, el mejor momento para verlas, señalaron científicos del Hubble en un comunicado.

En la Tierra, este fenómeno es generado por los vientos solares, que interactúan con partículas cargadas —principalmente protones y electrones— en nuestra magnetósfera. Estas llegan hasta la ionósfera y viajan a lo largo de las líneas del campo magnético del planeta hasta los polos, donde las interacciones con otras partículas, como el oxígeno y el nitrógeno, se manifiestan como luces danzantes en el cielo.

A diferencia de las auroras de la Tierra, las de Saturno —así como las de otros planetas del sistema solar— no se pueden apreciar a la luz visible, ya que las interacciones que las causan se basan principalmente en el hidrógeno. Sin embargo, el espectrógrafo puede verlas en la longitud de onda ultravioleta en las que aparecen.

En el siguiente video, los datos ultravioleta de la aurora se combinaron con los datos ópticos del planeta para obtener un impresionante resultado:

Las observaciones también se sincronizaron para coincidir con la misión final de la sonda espacial Cassini, en septiembre del año pasado, que llevó a cabo las observaciones más cercanas de la región auroral hasta ahora realizadas. Los datos combinados muestran una rica y variada actividad, asegura el equipo de Hubble: “La variabilidad de las auroras está influenciada tanto por el viento solar como por la rotación rápida de Saturno, que dura solo unas 11 horas”.

“Este objeto está justo en el límite entre un planeta y una enana marrón, o ‘estrella fallida’, y nos está dando algunas sorpresas que pueden ayudarnos a comprender los procesos magnéticos en estrellas y planetas”, dijo Melodie Kao, becaria posdoctoral en la Universidad Estatal de Arizona citado por la página web del ‘Observatorio Very Large Array’.

Las enanas marrones son objetos demasiado masivos como para ser considerados planetas, pero no lo suficientemente como para soportar la fusión nuclear del hidrógeno en sus núcleos, el proceso que acciona a las estrellas. Inicialmente se creía que no emitían ondas de radio, pero el descubrimiento en 2001 por parte del VLA de un destello de radio en una de estas estrellas reveló una fuerte actividad magnética.

There Is an Absolutely Gigantic Rogue Planet Wandering Our Galactic Neighbourhood https://t.co/9rU2B8kFVh

— ScienceAlert (@ScienceAlert) 3 de agosto de 2018

En la Tierra, las auroras son generadas por los vientos solares, que interactúan con las partículas cargadas en nuestra ionosfera. Estas partículas cargadas viajan a lo largo de las líneas del campo magnético del planeta hacia los polos, donde se manifiestan como luces en el cielo y producen fuertes emisiones de ondas de radio.

Pero, por lo que se sabe, las enanas marrones no se encuentran cerca de los vientos estelares, lo que hace que sus auroras sean un rompecabezas para los astrofísicos.

Los astrónomos del VLA creen que los procesos de este nuevo objeto, llamado SIMP J01365663 + 0933473, podrían ayudar a obtener más información al respecto, indica la investigación publicada en ‘The Astrophysical Journal’.

Descubierto entre un grupo de estrellas muy jóvenes, el objeto tiene unos 200 millones de años, “no más que un bebé” en términos cósmicos, afirma el artículo.

“Haber detectado el SIMP J01365663 + 0933473 con el VLA a través de su emisión de radio auroral”, dice el astrónomo Gregg Hallinan, “significa también que es posible que tengamos una nueva forma de detectar exoplanetas, incluidos los solitarios que no orbitan alrededor de una estrella madre”.

Entre 2015 y 2016 una treintena de reportes hablando de estas misteriosas luces fueron publicados por aficionados en foros en línea y en un proyecto de ciencia ciudadana creado por la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. llamado Aurorasaurus. Este proyecto rastrea los eventos de auroras boreales a través de informes y publicaciones en Twitter enviados por los usuarios.

El fenómeno de luces púrpuras, bautizado como Steve, tenía una naturaleza poco clara hasta que Notanee Bourassa, un astrónomo aficionado, explicara que se trata de un tipo diferente de aurora que aparece en latitudes mucho más bajas.

A diferencia de las auroras boreales, que suelen ostentar una forma ovalada y aparecen principalmente en colores verdes, azules y rojos en las últimas horas del día, el fenómeno de Steve es de color morado y cuenta con una estructura verde que se agita entre 20 minutos y una hora antes de desaparecer. Además, también presenta una línea con un principio y un final.

A pesar de sus diferencias, ambos fenómenos tienen el mismo origen, al ser el resultado de la interacción entre las partículas solares cargadas y las líneas del campo magnético de la Tierra.

Los científicos opinan que este hallazgo puede ser una pieza clave para entender mejor cómo funcionan los campos magnéticos de la Tierra y el modo en el que interactúan con las partículas de radiación cósmica provenientes del espacio.

Ese fenómeno semejante a una aurora boreal se conoce como luces de terremoto y se puede apreciar en las inmediaciones del lugar donde se registra una actividad tectónica, aunque aparece en menos del 0,5 % de los movimientos sísmicos.

Con una duración próxima a una fracción de segundo, la comunidad científica no posee una explicación convincente sobre su origen.

En 2014, un estudio publicado en la revista ‘Seismological Research Letters’ estimó que detrás de ese fenómeno podrían estar las masas de aire con átomos ionizados que flotan cerca de la superficie de la Tierra.

En este sentido, un grupo de especialistas estadounidenses y canadienses que analizaron el fenómeno vincularon la aparición de las extrañas luces con la presencia de ‘rifts’, fosas tectónicas donde dos partes de la corteza terrestre se desplazan en direcciones contrarias.

Según estos investigadores, durante el sismo la tensión entre las rocas que friccionan entre sí genera cargas eléctricas que se dirigen hacia arriba sin obstáculos —en esas zonas las rupturas geológicas abruptas tienen carácter vertical— y, cuando alcanzan la superficie terrestre, interactúan con la atmósfera y se produce el destello.

“La naturaleza agita ciertas rocas” y “las cargas eléctricas se activan como si encendieses una batería en la corteza de la Tierra”, que se pueden combinar y desplazar “a velocidades muy altas” y “producir descargas eléctricas en el aire”, comentó a ‘National Geographic’ Friedemann Freund, uno de los participantes.