Descubren un nuevo tipo de aurora boreal en Finlandia

En 2018, la pasión por las auroras boreales y las redes sociales unieron a un grupo de aficionados por las lentes y las estrellas que, lejos de sospecharlo, abrían camino hacia un nuevo descubrimiento: las “dunas” boreales. Esta nueva forma del fenómeno brinda a los científicos una nueva rama de investigación sobre las condiciones de la atmósfera superior.

A raíz de la fogosa actividad del grupo, la profesora de Física Espacial Computacional de la Universidad de Helsinki, Minna Palmroth, decidió editar un libro con la colaboración de este grupo de aficionados, que se comunicaba a través de Facebook.

Cada forma auroral es como una huella digital que tan solo se da en un cierto instante según el fenómeno que tenga lugar en la zona auroral, vinculando características ópticas con fenómenos físicos en el espacio cercano a la Tierra.

Revontulibongarin opas o, en español, Una guía para los observadores de auroras boreales, fue la obra que llevó a este nuevo descubrimiento. Durante el proceso de clasificación de las fotografías para su publicación, los aficionados descubrieron que había una forma de aurora que no encajaba en ningún patrón general de las categorías existentes. La casualidad quiso que, pocos días después, los fotógrafos viesen de nuevo estas dunas boreales surcar los cielos de Finlandia. A partir de ahí, comenzaron las investigaciones.

"Uno de los momentos más memorables de nuestra colaboración en la investigación fue cuando el fenómeno apareció en ese momento específico y pudimos examinarlo en tiempo real", dice Matti Helin, aficionado a la aurora boreal y astronomía, en un comunicado de la Universidad de Helsinki.

Ondas sobre agujeros mesosféricos

La noche del 7 de octubre de 2018, los aficionados salieron a tomar fotografías bajo el firmamento sin sospechar que, aquel día, les aguardaba una sorpresa. Desde los diferentes lugares de Finlandia y Suecia en los que se encontraban los miembros del grupo,  tomaron varias fotografías digitales de las mismas dunas simultáneamente.

Al compartirlas, los fotógrafos desarrollaron un método de triangulación para analizar las fotografías. "Fue como armar un rompecabezas o realizar un trabajo de detective", dice Helin. "Todos los días encontrábamos nuevas imágenes y se nos ocurrían nuevas ideas”. 

Finalmente, el grupo concluyó que “las dunas son un campo de ondas monocromáticas con una longitud de onda de aproximadamente 45 km dentro de una capa delgada a 100 km de altitud”, según explican los autores del estudio.

“Los datos de respaldo sugieren que las dunas manifiestan ondas atmosféricas, posiblemente agujeros mesosféricos, que rara vez se detectan, y no se han observado previamente a través de auroras difusas ni en latitudes y altitudes aurorales”.

La “ignorosfera”, una región inexplorada

Con la ayuda del programa de software de astronomía Stellarium, el investigador Maxime Grandin logró identificar las estrellas tras la emisión de estas ondas, utilizándolas como punto de referencia para calcular la altitud y la extensión del fenómeno auroral.

Con este método, Grandin descubrió que las dunas aurorales se encuentran a una altitud “relativamente baja”, a 100 kilómetros, es decir, en las partes superiores de la mesosfera. “La longitud de onda del campo de onda se midió en 45 kilómetros”, afirma el estudio.

“La parte de la zona auroral donde la atmósfera eléctricamente neutral de la Tierra se encuentra con el borde del espacio es un entorno extremadamente desafiante para los satélites y otros instrumentos espaciales”. Palmroth explica así que esa región particular de la zona auroral, donde fueron observadas las dunas, es uno de los lugares menos estudiados de nuestro planeta. “Debido a las dificultades para medir los fenómenos atmosféricos que ocurren entre 80 y 120 kilómetros de altitud, a veces llamamos a esta área 'la ignorosfera'”, afirma.

Entre la ciencia de la atmósfera y del espacio

Estas circunstancias y las características del fenómeno han llevado a los investigadores a estudiarlo en un punto medio entre la investigación atmosférica y la espacial, ya que, según los autores, “solamente la metodología habitual de la física espacial no podía explicarlo”.

En esta línea, los científicos proponen que este fenómeno se trata de un agujero mesosférico, un fenómeno raro y poco estudiado, ya que “tradicionalmente, los investigadores especializados en atmósfera y espacio han examinado en gran medida sus temas interesantes por separado”, afirma Palmroth. Por ello, "desde un punto de vista físico, este sería un descubrimiento sorprendente, ya que sería un mecanismo nuevo y nunca antes visto para la interacción entre la ionosfera y la atmósfera".

Estas dunas representan por tanto una nueva oportunidad para la investigación de la atmósfera superior, además de crear mayor interés ciudadano hacia la física, enfatizando que los ciudadanos pueden ayudar a descubrir nuevos fenómenos.