La NASA lanza misiones gemelas para entender mejor las auroras, incluyendo las misteriosas auroras negras

Las auroras son uno de los espectáculos naturales más alucinantes que ofrece el planeta. Son cortinas de luz que ondulan en el cielo nocturno cuando partículas cargadas procedentes del espacio interactúan con la atmósfera terrestre. ¿Pero has oído hablar de las auroras negras? Estas, al parecer, se asocian con regiones donde la precipitación de electrones se reduce o incluso se invierte, en lugar de fluir hacia la Tierra. Todavía hay mucho que no sabemos del complejo sistema eléctrico de las auroras, pero al tener un mejor entendimiento de este fenómeno, será posible, por ejemplo, diseñar mejores mecanismos de defensa para que satélites y astronautas no se vean afectados.

Para contribuir a esta meta, dos misiones de la NASA fueron lanzadas con éxito esta semana: GNEISS y BaDASS.

Aprendiendo a leer una aurora

Recordemos que las auroras comienzan cuando electrones provenientes del espacio descienden hacia la atmósfera superior. De forma similar a la corriente que viaja por un cable para encender un foco, esos electrones transportan energía que produce la luz visible de la aurora, fenómeno que nos ha dejado por años con fotos espectaculares. Pero más allá de luces bonitas, los electrones se dispersan por distintos factores antes de completar su recorrido (colisiones, vientos divergentes y gradientes de presión, campos eléctricos y magnéticos transitorios). En una corriente, la electricidad también debe regresar para cerrar el circuito, pero en el caso de las auroras, ese retorno es mucho más caótico.

Comprender cómo se cierra ese circuito eléctrico es fundamental para entender la naturaleza de las auroras. El desafío radica en observar las múltiples trayectorias posibles de la corriente de retorno, algo extremadamente difícil de medir directamente. Por ello, la misión Geophysical Non-Equilibrium Ionospheric System Science (GNEISS) fue diseñada con el objetivo de reconstruir en tres dimensiones el entorno eléctrico bajo una aurora activa. “Es básicamente como hacer una tomografía computarizada del plasma debajo de la aurora”, dijo Kristina Lynch, investigadora principal de GNEISS.

“No solo nos interesa la trayectoria del cohete, queremos saber cómo se propaga la corriente de forma descendente a través de la atmósfera”, añadió Lynch, también profesora del Dartmouth College en New Hampshire, en una publicación de la NASA.

El 10 de febrero, los dos cohetes de sondeo que conforman la misión GNEISS se lanzaron simultáneamente desde Alaska a través de la misma aurora boreal, pero siguiendo trayectorias ligeramente distintas, como si realizaran “cortes” diferentes de un mismo objeto. Una vez que alcanzaron altitudes superiores a los 300 kilómetros, cada cohete liberó varias subcargas de instrumentos científicos que miden condiciones en puntos específicos. Mientras sobrevuelan la región, envían señales de radio que atraviesan el plasma auroral y son captadas por receptores en tierra. Las alteraciones sufridas por esas ondas permiten inferir la densidad del plasma y, por tanto, las rutas por donde puede circular la electricidad.

Al combinar las mediciones in situ de GNEISS con las observaciones registradas por otros instrumentos terrestres, Lynch espera que por fin sea posible “aprender a leer la aurora”.

El enigma de las auroras negras

Durante la misma ventana de lanzamiento tuvo lugar otra misión, esta enfocada en las llamadas “auroras negras”, regiones oscuras dentro del resplandor donde se sospecha que las corrientes eléctricas cambian repentinamente de dirección. El 9 de febrero, un día antes de GNEISS, tuvo su lanzamiento exitoso la misión Black and Diffuse Auroral Science Surveyor (BaDASS, y no es broma, esas son sus siglas en inglés), alcanzando una altitud de 360 kilómetros.

Hasta ahora la NASA ha informado que ambas misiones han devuelto datos científicos de alta calidad, confirmando el funcionamiento esperado de los instrumentos y estaciones de seguimiento.