La ciencia ciudadana ha permitido a un grupo de investigadores explicar las auroras de color magenta que tuvieron lugar en Japón en mayo de 2024. El trabajo por llegar más allá de las academias y laboratorios tiene más utilidad que simplemente explicar por qué podemos ver auroras con colores bonitos.
Las auroras magentas que se vieron en Japón
En todo el mundo, la supertormenta geomagnética de mayo de 2024 provocó auroras espectaculares. Además, inspiró a millones de personas (no solo científicos) de todo el mundo. Muchos con cámaras sensibles en sus smartphones. Eso propició que se tomase una cantidad de imágenes sin precedentes. Los teléfonos modernos tienen una tecnología de cámara muy avanzada y esto es una ayuda tremenda para los físicos que estudian la atmósfera, así como para científicos que se especializan en la meteorología espacial. Es decir, las condiciones en el entorno de la Tierra.
Esto les ha permitido descubrir por qué las auroras sobre Japón mostraron un color magenta, en lugar del tono típico rojo que se puede ver cuando suceden en el país. Los investigadores describen sus hallazgos y lo que podría ser un modelo para la organización de futuras operaciones de ciencia ciudadana. La gran tormenta solar de mayo de 2024 fue una de las tormentas geomagnéticas más extremas desde que se tienen registros. Las partículas ionizadas de estas tormentas son las que producen la aparición de las auroras boreales (en el hemisferio norte) o australes (en el sur).
En esta ocasión, la tormenta fue muy intensa. Fue la novena más severa en los 110 años de historia del Observatorio Magnético de Kakioka en Japón, una de las estaciones geomagnéticas más antiguas del mundo. Por lo que las auroras pudieron fotografiarse a latitudes mucho más bajas de lo habitual. En el país asiático, los investigadores de meteorología espacial aprovecharon las fotos de ciudadanos ordinarios para organizar una de las campañas de observación de ciencia ciudadana más densas llevada hasta la fecha, a pesar de que Japón no es un lugar tan ideal como otros.
Un ejemplo de colaboración ciudadana
La latitud del país es más baja que la de lugares como Canadá o el norte de Europa, por lo que las auroras son algo más tenues. Los colores que observamos en las auroras proceden de la emisión de luz de diferentes átomos y moléculas de la atmósfera, al ser bombardeadas por las partículas que llegan desde el espacio. El tono verde intenso, visto en muchas fotografías de las auroras, viene del oxígeno atómico (átomos individuales de oxígeno, en lugar de moléculas) en altitudes bajas en la atmósfera, que son visibles a las personas. El ojo humano, además, es muy sensible a este color.
En altitudes incluso más bajas, el oxígeno atómico es menos común y el azul es más visible, producto de una mayor presencia de nitrógeno. En las altitudes más elevadas de la atmósfera, sin embargo, hay una concentración más baja de átomos de todo tipo. Esa menor cantidad de colisiones pude provocar una percepción en los seres humanos de átomos de oxígeno con un color rojo. Por eso las partes altas de las cortinas pueden parecer verdes que se desvanecen a tonos escarlatas. En latitudes bajas, como en Japón, normalmente no hay verde.
Solo aparece el rojo porque la parte alta de la aurora puede verse sobre el horizonte. Sin embargo, en esta ocasión, según explican los autores, se pudo ver un color magenta muy claro y dominante en esas cortinas de la aurora. Para resolver el misterio, se dirigieron a las redes sociales para animar a la gente a observar e informar de sus avistamientos de las auroras. Así como para introducir datos en un cuestionario sobre la ubicación de las observaciones, hora, ángulo de elevación y otros detalles, permitiendo analizar las características de la aurora con gran detalle.
La causa de las auroras magenta
El trabajo dio como resultado 755 envíos, que los investigadores combinaron con las observaciones de satélite y técnicas de modelado avanzado para explorar qué condiciones provocaron la aparición de auroras magenta. Los datos de elevación de los ciudadanos científicos fueron muy útiles. Los investigadores utilizaron los ángulos de elevación para calcular la posición de la aurora a lo largo del tiempo. Así, han descubierto que tuvo lugar a una gran altura, a unos 1000 kilómetros sobre el nivel del mar, por lo que su aspecto debería ser rojo.
Además, el momento y estación del año implica que la atmósfera ya estaba «precalentada» antes de la aurora, lo cual facilitó un ascenso de nitrógeno molecular ionizado, que generalmente es responsable de un tono azul. Como explican los investigadores, el azul más el rojo nos hace ver magenta. El magenta fue todavía más visible y vibrante por la gran cantidad de actividad solar. A pesar de que, al mismo tiempo, ese precalentamiento también provocó que el brillo máximo de la aurora fuese menor de lo habitual en otras circunstancias.
Tener una mejor comprensión de las tormentas magnéticas va más allá de explicar por qué los seres humanos vemos auroras bonitas. Estas tormentas pueden tener impactos negativos y profundos en las operaciones de los satélites, GPS, tendido eléctrico… Por lo que, anticipándose a la siguiente tormenta magnética, los investigadores quieren ser más ambiciosos, utilizando traducción automatizada y cuestionarios para llegar a otros lugares del mundo. El objetivo será lograr analizar diferentes fases de tormentas magnéticas y protegernos mejor de la meteorología espacial extrema.
Estudio
El estudio es R. Kataoka, S. Reddy, S. Nakano et al.; «Extended magenta aurora as revealed by citizen science». Publicado en la revista Scientific Reports el 28 de octubre de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
