Ja han estat revelats els finalistes de la competició Fotògraf de l'Any d'Astronomia 2026. Avui us en presentem una de les finalistes, esperem que us agradi com ens ha agradat a nosaltres, per això l'hem escollit com la nostra Imatge del dia.
Clic a la imatge per engrandir. "Un diluvi auroral", de Julien Cadena, ens evoca una imatge inquietant de les aurores boreals mentre s'encenen en direcció oposada als pics de les Dents del Dimoni, a l'illa de Senja, a Noruega. Crèdit: Julien Cadena. cnn.com.
Les imatges guanyadores s'anunciaran el 17 de setembre. S'exposaran en una mostra al London’s National Maritime Museum, juntament amb una selecció d'altres imatges finalistes.
Podeu accedir a la resta d'imatges finalistes fent un clic aquí.
Clic a la imatge per engrandir. La part meridional de Júpiter es mostra en aquesta imatge de la missió Juno de la NASA. Noves observacions de NuSTAR de la NASA revelen que les aurores a prop d'ambdós pols del planeta emeten raigs X d’alta energia, que es produeixen quan les partícules accelerades reben col·lisions amb l’atmosfera de Júpiter. Crèdits: Imatge millorada per Kevin M. Gill (CC-BY) a partir d’imatges proporcionades per NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS.
Les aurores del planeta són conegudes per produir llum de raigs X de baixa energia. Un nou estudi finalment revela raigs X d’energia més alta i explica per què van passar desapercebuts per una altra missió fa 30 anys.
Científics han estat estudiant Júpiter de prop des de la dècada dels setanta, però el gegant gasós encara és ple de misteris. Noves observacions de la nau observatori espacial NuSTAR de la NASA han revelat la llum d’energia més alta mai detectada de Júpiter. La llum, en forma de raigs X que NuSTAR pot detectar, és també la llum d’energia més alta mai detectada per a un planeta del sistema solar que no és la Terra. Un article a la revista Nature Astronomy informa del descobriment i resol un misteri de dècades: per què la missió Ulysses no va veure raigs X quan va passar per Júpiter el 1992.
Els raigs X són una forma de llum, però amb energies molt més altes i longituds d’ona més curtes que la llum visible que els ulls humans poden veure. L’observatoride raigs X Chandra de la NASA i l’observatori XMM-Newton de l’ESA han estudiat tant raigs X de baixa energia de les aurores de Júpiter, espectacles de llum a prop dels pols nord i sud del planeta que es produeixen quan els volcans de la lluna de Júpiter Io expulsen ions cap al planeta, fet que el fort camp magnètic de Júpiter accelera cap als pols i els colpeja amb l’atmosfera, alliberant energia en forma de llum.
Els electrons de Io també són accelerats pel camp magnètic del planeta, segons les observacions de la sonda espacial Juno de la NASA, que va arribar a Júpiter el 2016. Els investigadors sospitaven que aquestes partícules haurien de produir raigs X d’energia encara més alta dels que van observar Chandra i XMM-Newton, i NuSTAR (abreviatura de Nuclear Spectroscopic Telescope Array, en català; Conjunt de telescopis espectroscòpics nuclears) és la primera tècnica en confirmar aquesta hipòtesi.
Clic a la imatge per engrandir. NuSTAR va detectar raigs X d’alta energia a partir de les aurores prop dels pols nord i sud de Júpiter. NuSTAR no pot localitzar la font de la llum amb alta precisió, però només pot saber que la llum prové de algun lloc de les regions de color porpra. Crèdits: NASA/JPL-Caltech, infografia en català: Sci-Bit
"És força desafiant perquè els planetes generin raigs X en el rang que detecta NuSTAR", va dir Kaya Mori, astrofísic de la Universitat de Columbia i autora principal del nou estudi. “Però Júpiter té un camp magnètic enorme, i està girant molt ràpidament. Aquestes dues característiques signifiquen que la magnetosfera del planeta actua com un accelerador de partícules gegant, i això és el que fa possibles aquestes emissions d’energia més alta”.
Els investigadors van afrontar múltiples obstacles per fer la detecció de NuSTAR: per exemple, les emissions d’energia més alta són significativament més febles que les de menys energia. Però cap dels desafiaments pot explicar la no detecció per part de Ulysses, una missió conjunta entre la NASA i l’ESA que era capaç de percebre raigs X d’energia més alta que NuSTAR. La nau espacial Ulysses es va llançar el 1990 i, després de diverses extensions de missió, va funcionar fins al 2009.
La solució a aquest enigma, segons el nou estudi, rau en el mecanisme que produeix les raigs X d’alta energia. La llum prové dels electrons energètics que Juno pot detectar amb el seu Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) i l’Instrument Detector de Partícules Energètiques de Júpiter (JEDI) en anglès Jupiter Energetic-particle Detector Instrument, però hi ha múltiples mecanismes que poden fer que les partícules produeixin llum. Sense una observació directa de la llum que emeten les partícules, és gairebé impossible saber quin mecanisme és responsable.
Nous capítols
A la Terra, els científics han detectat raigs X a les aurores terrestres amb energies encara més altes que les que NuSTAR va observar a Júpiter. Però aquestes emissions són extremadament febles, molt més febles que les de Júpiter, i només es poden detectar amb petits satèl·lits o globus de gran altitud que s'acosten molt als llocs de l'atmosfera on es generen aquests raigs X. Similarment s'han observat aquestes emissions a l'atmosfera de Júpiter que requereixen Instruments de alta sensibilitat a prop del planeta com els que portava Ulysses a la dècada de 1990.
"El descobriment d'aquestes emissions no tanca el cas, sinó que obre un nou capítol", afirma William Dunn, investigador de l'University College de Londres i coautor de l'article. "Encara tenim moltes preguntes sobre aquestes emissions i les fonts. Sabem que els camps magnètics giratoris poden accelerar les partícules, però no entenem completament com arriben a velocitats tan altes a Júpiter. Quins processos fonamentals produeixen de manera natural partícules tan energètiques?".
Els científics també esperen que l'estudi de les emissions de raigs X de Júpiter els ajudi a comprendre objectes encara més extrems del nostre univers. NuSTAR sol estudiar objectes fora del nostre sistema solar, com ara estrelles en explosió i discos de gas calent accelerats per la gravetat de forats negres massius.
El nou estudi és el primer exemple en què els científics han pogut comparar les observacions de NuSTAR amb les dades obtingudes a la font dels raigs X (per Juno). Això ha permès als investigadors comprovar directament les hipòtesis sobre l'origen d'aquests raigs X d'alta energia. Júpiter també comparteix una sèrie de similituds físiques amb altres objectes magnètics de l'univers; magnetars, estrelles de neutrons i nanes blanques, però els investigadors no comprenen del tot com s'acceleren les partícules a les magnetosferes d'aquests objectes i emeten radiació d'alta energia. En estudiar Júpiter, els investigadors poden desvetllar detalls de fonts llunyanes que encara no podem visitar.
L'astronauta Don Pettit va fer aquesta foto des de l'espai el 27 de gener, quan el Sol començava a sortir sobre un oceà Pacífic ennuvolat. Aquesta imatge de llarga exposició mostra l'àmplia franja de la Via Làctia, la nostra galàxia natal, sobre l'aurora i la brillantor atmosfèrica que brillen més a prop de l'horitzó terrestre.
Clic a la imatge per engrandir. Descripció de la imatge: Les estrelles omplen aquesta imatge presa des de l'òrbita, amb la Terra orbitant a sota. El centre brillant de la Via Làctia s'estén cap avall des de la part superior central de la imatge, amb altres estrelles blanques disperses per tota ella. El terç inferior de la imatge està ocupat per la Terra, de color verd fosc, una mica desenfocada, amb bandes blanques i porpres que cobreixen el seu horitzó arquejat. Crèdit: NASA/Don Pettit
@Astro_Pettit ha fet innombrables fotos increïbles des que va arribar a la Estació Espacial Internacional (EEI) l'11 de setembre de 2024, però també està duent a terme dotzenes d'experiments científics per ajudar-nos a aprendre a viure a l'espai i millorar la vida a la Terra.
A principis del mes de maig del 2024, el Sol va crear la tempesta solar més gran que ha arribat a la Terra en dues dècades, possiblement amb el desplegament d'aurores més brillant i estès dels últims 500 anys.
Les ejeccions de massa coronal, o CME per les sigles en anglès, de la tempesta van solcar l'espai a velocitats de fins a 4,8 milions de km/h, agrupant-se en ones que van assolir la Terra el 10 de maig i creant una tempesta geomagnètica G5, un nivell vist per última vegada a la Terra el 2003. Quan la tempesta va arribar a la Terra,es va veure a tot el planeta, fins i tot visible en zones com el sud dels EUA. i el nord de l'Índia.
Clic a la imatge per engrandir. Imatge d'una aurora coronal presa des del punt de vista d'algú que es troba estirat a terra i mira directament cap al cel. Arbres foscos emmarquen el cel, estenent-se cap a les ratlles dentades de color verd elèctric i rosa síndria. Les vibrants llums enfosqueixen el cel nocturn, esquitxat de febles estrelles. Crèdit: NASA/Mara Johnson-Groh.
Les dades de seguiment de la meteorologia espacial ens ajuden a comprendre l'impacte als satèl·lits, les missions tripulades, la Terra i les infraestructures espacials. Si envieu les vostres fotos i informes sobre aurores al lloc Aurorasaurus.org, finançat per la NASA, podreu ajudar els científics a estudiar el fenomen, ja que treballem per comprendre aquests fenòmens i preparar-nos per a ells.
El 31 d'agost del 2012, en sentit figurat, el Sol va deixar anar un gran rot. Un filament llarg de material solar va sortir de l'atmosfera del Sol, o corona, cap a l'espai. Aquesta ejecció de massa coronal (CME) va ser captada en diferents longituds d'ona ultraviolada pel nostre Observatori de Dinàmica Solar (SDO), una nau espacial que estudia l'activitat solar i la meteorologia espacial. Aquesta fotografia combina aquestes imatges per oferir una visió detallada del fenomen solar.
Aquesta CME va viatjar a més de 1450 kilòmetres per segon i es va connectar amb l'entorn magnètic de la Terra. Quan les partícules alliberades durant una CME interactuen amb els gasos de la magnetosfera de la Terra, apareixen bells desplegaments de llum al cel: les aurores.
Clic per engrandir. El Sol apareix com una bola brillant i ardent de color vermell i taronja. Un llarg fil de matèria sobresurt a la part inferior esquerra. Al voltant del Sol hi ha una boirina de color groc ataronjat que, en alguns llocs, s'estén com a plomes. Crèdit: NASA/GSF
Les aurores es produeixen amb més freqüència i força quan el Sol es troba en el nivell màxim d'activitat en el cicle d'11 anys, anomenat màxim solar. És possible que hagi endevinat que ens trobem en aquest període de màxima activitat, atès que hem pogut veure aurores diverses vegades aquest any en latituds baixes.
Tres consells per poder gaudir de la visió d'aurores.. si hi ha sort:
- Consultar la previsió meteorològica. Necessitareu cels clars per veure millor el fenomen.
- Aneu a un lloc segur i fosc. Les aurores intenses es poden veure fins i tot a les grans ciutats, però les millors vistes estaran en zones amb poca o cap contaminació lumínica.
- Tingues paciència! Encara que les aurores poden durar tota la nit, de vegades la durada és molt menor i la seva brillantor pot variar al llarg de la nit.
En una teleconferència amb periodistes el dimarts 15 d'octubre del 2024, representants de la NASA, l'Agència Nacional Oceànica i Atmosfèrica (NOAA) i el Panell de Predicció del Cicle Solar van anunciar que el Sol ha aconseguit el seu període de màxim solar.
El cicle solar és el cicle natural del Sol en la transició entre baixa i alta activitat. Aproximadament cada 11 anys, al punt àlgid del cicle solar, els pols magnètics del Sol s'inverteixen -a la Terra seria com si els pols nord i sud s'intercanviessin cada dècada- i el Sol passa de lent a actiu i tempestuós.
Durant la part més activa del cicle, coneguda com a màxim solar, el Sol pot desencadenar immenses explosions de llum, energia i radiació solar, tot això crea les condicions conegudes com a meteorologia espacial. La meteorologia espacial pot afectar els satèl·lits i els astronautes a l'espai, així com els sistemes de comunicacions -com la ràdio i el GPS- i les xarxes elèctriques a la Terra. Quan el Sol és més actiu, els fenòmens meteorològics espacials són més freqüents. L'activitat solar, com la tempesta de maig del 2024, ha provocat un augment de la visibilitat de les aurores i impactes en satèl·lits i infraestructures en els darrers mesos.
Imatges de l'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA destaquen l'aspecte del Sol al mínim solar (esquerra, desembre de 2019) davant del màxim solar (dreta, maig de 2024). Aquestes imatges estan a la longitud d'ona 171 de la llum ultraviolada extrema, que revela les regions actives al Sol que són més comuns durant el màxim solar. Crèdit: NASA/SDO
Clic a la imatge per engrandir. Imatges en llum visible de l'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA, destaquen l'aspecte del Sol al mínim solar (esquerra, desembre de 2019) davant del màxim solar (dreta, agost de 2024). Durant el mínim solar, el Sol sol estar sense taques. Les taques solars estan associades a l'activitat solar i s'utilitzen per seguir el progrés del cicle solar. Crèdit: NASA/SDO.
Clic a la imatge per engrandir. Nombre de taques solars durant els vint-i-quatre cicles solars anteriors. Els científics utilitzen les taques solars per seguir la evolució del cicle solar; les taques fosques s'associen a l'activitat solar, sovint com a origen d'explosions gegants -com les erupcions solars o les ejeccions de massa coronal (CME)- que poden donar llum, energia i material solar a l'espai. Crèdit: Centre de Predicció Meteorològica Espacial de la NOAA.
Clic a la imatge per engrandir. La previsió del Cicle Solar 25, elaborada pel Panell de Predicció del Cicle Solar 25, copresidit per la NASA i la NOAA. El nombre de taques solars és un indicador de la intensitat del cicle solar: com més gran és el nombre de taques solars, més intens és el cicle. Crèdit: Centre de Predicció Meteorològica Espacial del NOAA.
Clic a la imatge per engrandir. Clic a la imatge per engrandir.El 3 d'octubre del 2024, el Sol va emetre una forta flamarada solar.A partir d'aquesta data, aquesta erupció solar és la més gran del Cicle Solar 25 i està classificada com una erupció X9.0.La classe X denota les flamarades més intenses, mentre que el número proporciona més informació sobre la seva força.
L'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA va captar imatges d'aquesta erupció solar -com es veu a la llampada brillant del centre- el 3 d'octubre del 2024. La imatge mostra una barreja de llum de 171 Angstrom, i 131 Angstrom, subconjunts de llumultraviolada extrema.Crèdit: NASA/SDO
L'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA va captar aquestes imatges d'erupcions solars, com s'aprecia a les brillants centelleigs de la imatge de l'esquerra (erupció del 8 de maig de 2024) i de la imatge de la dreta (erupció del 7 de maig de 2024). La imatge mostra llum de 131 angstrom, un subconjunt de la llum ultraviolada extrema que ressalta el material extremadament calent de les flamarades i que s'acoloreix de taronja. Crèdit: NASA/SDO.
L'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA va captar imatges de dos filaments de plasma llançats des de la Regió Activa 13614 (a dalt a l'esquerra) el 21 de març de 2024. La imatge mostra llum de 304 angstrom, una longitud d'ona utilitzada per mostrar plomalls densos de plasma més freds (filaments i prominències) que es produeixen per sobre de la superfície visible del Sol. Les zones brillants mostren on la densitat del plasma és més gran. Crèdit: NASA/SDO.
El Sol el 29 de novembre de 2020. Aquesta imatge va ser captada per l'Observatori de Dinàmica Solar de la NASA i mostra llum a la longitud d'ona de 171 angstroms.Crèdit: NASA/GSFC/SDO.
Algunes erupcions solars generen ràfegues de partícules energètiques solars. La radiació solar d'alta energia pot afectar els éssers humans i els components electrònics sensibles dels satèl·lits, tal com es mostra en aquesta animació conceptual. Crèdit: Conceptual Image Lab/Krystofer Kim de la NASA.
B-roll animat del llançament i aproximació lunar d'Artemis de la NASA. Les prediccions meteorològiques espacials seran fonamentals per donar suport a les naus espacials i als astronautes al programa Artemis. Crèdit: NASA
Clic a la imatge per engrandir. Aquest gràfic mostra la flota de la Divisió Heliofísica el juliol del 2024. El verd indica les missions en operació, el blau les missions en operació ampliada i el groc les missions futures. Els números entre parèntesis indiquen quantes naus espacials inclou actualment la missió. Crèdit: NASA
Clic a la imatge per engrandir. Frame del vídeo de més avall. Crèdit: @james.and.chips
Dues prominències gegants, una al costat de l'altra, regnant als llimbs occidentals del Sol, acompanyades d'algunes erupcions de plasma. S'observen protuberàncies i ejeccions de massa coronal (CME). Time lapse de 3 hores - 2TB de dades.
Fotografiat en Monocrom Alfa d'Hidrogen amb un Telescopi Solar Dedicat de 130mm i després acolorit. Crèdit: @james.and.chips
Una ejecció de massa coronal o CME (de l'anglès Coronal Mass Ejection) és l'expulsió d'una enorme quantitat de plasma de la corona solar cap a l'espai, a velocitats de centenars de quilòmetres per segon. Estan formades principalment per electrons i protons, a més de quantitats menors d'heli, oxigen i ferro en forma de ions. Quan les partícules ionitzades arriben a la Terra, alguns dies després, sovint provoquen pertorbacions en la magnetosfera terrestre, comprimint-la al seu costat diürn i estenent la seva cua en el costat nocturn. Quan la magnetosfera es reconnecta en el costat nocturn, es generen trilions de watts de potència, que són dirigits cap a l'atmosfera superior de la Terra. Aquest procés pot provocar aurores particularment intenses. Les ejeccions de la corona solar, així com les fulguracions solars, poder distorsionar les transmissions de ràdio, provocar danys als satèl·lits i a la xarxa de transport d'energia elèctrica. La CME més gran que s'ha mesurat mai va tenir lloc el 1859 i mesurava 100 nanoteslas.
Clic a la imatge per engrandir. Un arc SAR al cel de Nova Zelanda. Crèdit: Tristan McDonald. Considerada imatge del dia per la NASA.
Allò que els astrònoms anomenen arcs SAR, per Stable Auroral Red (aurora vermella estable), es corresponen a formes força rares d'aurora boreal. Es van descobrir l'any 1956. Perquè normalment no són visibles a simple vista. Però ahir, la Imatge Astronòmica del Dia, o APOD, de la NASA va posar-los en el punt de mira. Una foto gran angular del cel de Nova Zelanda revela un arc SAR impressionant i gairebé complet que tanca l'aurora boreal, o més exactament, aurores australs de verds i vermells més clàssics.
Arcs SAR fets visibles per una intensa activitat solar
Com es formen els arcs SAR? La qüestió continua sent debatuda pels investigadors. Però el camp magnètic que protegeix la Terra de les partícules carregades procedents de l'espai, sens dubte, hi té alguna cosa a veure. Quan atrapa partícules al costat de l'equador, poden guanyar energia si l'activitat solar és forta. Els electrons llavors poden xocar amb l'oxigen present en altitud, a la ionosfera terrestre. Suficient per il·luminar el cel amb la resplendor brillant d'un arc SAR.
Les aurores poden ser verdes, roses, vermell fosc, blaves, porpres i fins i tot grogues.
Clic a l'imatge per engrandir. Els colors de les aurores depenen de la composició atmosfèrica i de l'altitud. Crèdit: RANA UMAIR / 500px via Getty Images.
L'aurora, també coneguda com a aurora boreal o aurora austral, Depenen de si és fan al pol nord o al pol sud; és un impressionant fenomen natural que ha captivat l'ésser humà durant mil·lennis.
Aquest extraordinari espectacle es produeix a prop dels pols de la Terra i es manifesta com un enlluernador desplegament de llum dansaire, causat per la interacció entre les partícules solars i l'atmosfera del nostre planeta. Les aurores presenten una gran varietat de colors -des del verd al rosa, passant pel blau i el morat- que poden deixar els observadors del cel hipnotitzats i desconcertats.
Però hi ha un mètode per a aquesta bogeria auroral. En aquesta guia completa, aprofundim en la ciència que s'amaga darrere dels colors de l'aurora i explorem què produeix aquests famosos espectacles celestes.
Conjunt d'imatges d'aurores a Islàndia. Crèdit: Miguel Claro, Space.com i YouTube.
Abans de parlar dels diferents colors de les aurores, recordem ràpidament com es formen.
Les aurores són causades per partícules energitzades procedents del Sol que xoquen contra l'atmosfera superior de la Terra a velocitats de fins a 72 milions de km/h. El camp magnètic de la Terra redirigeix les partícules cap als pols nord i sud.
Les partícules carregades elèctricament entren llavors a l'atmosfera terrestre, excitant els àtoms i molècules de gas i generant aurores. El procés és similar al funcionament dels llums de neó: Quan les molècules i els àtoms s'exciten amb electrons, han de tornar a la seva energia original (estat bàsic) i ho fan alliberant l'energia en forma de fotons (llum). El color de la llum de neó depèn de la barreja de gasos dins del tub, igual que el color de les aurores depèn de la barreja de gasos a l'atmosfera.
L'atmosfera terrestre està formada aproximadament per un 78% de nitrogen, un 21% d'oxigen, un 0,93% d'argó i un 0,04% de diòxid de carboni. El nostre aire també conté traces de neó, heli, metà, criptó, ozó i hidrogen, així com vapor d'aigua.
Més endavant s'explorarà com la composició atmosfèrica i l'altitud a què les partícules solars xoquen amb aquests gasos tenen un paper crucial en la determinació dels colors de les aurores.
Aurores verdes
Clic a l'imatge per engrandir. Aurora verda sobre la llacuna glacial Jokulsarlon, glacera Breidamerkurjokull, cap de la glacera Vatnajokull, Islàndia. Crèdit: Arctic-Images via Getty Images.
El color més comú de les aurores és el verd. Les aurores verdes solen produir-se quan les partícules carregades xoquen amb altes concentracions de molècules d'oxigen a l'atmosfera terrestre a altituds d'entre 100 i 300 quilòmetres, segons l'Agència Espacial Canadenca.
A més, les aurores verdes les veiem millor que qualsevol altre color, ja que l'ull humà és més sensible a l'espectre del color verd.
Aurores vermelles
Clic a l'imatge per engrandir. Poc freqüents aurores vermelles captades pel fotògraf canadenc Mike MacLellan al Quebec el 16 de febrer de 2023. Crèdit: Mike MacLellan.
Les aurores vermelles són comparativament menys freqüents i solen estar associades a una intensa activitat solar. Es produeixen quan les partícules solars reaccionen amb l'oxigen a més altitud, generalment al voltant de les 180 a 250 milles (300 a 400 km), segons la CSA-ASC. A aquesta altura, l'oxigen està menys concentrat i s'excita a una freqüència o longitud d'ona més alta fent visibles els vermells. Les aurores vermelles solen veure's a les vores més altes de la pantalla.
Aurora blava i violeta
Clic a l'imatge per engrandir. Aurora blava porpra fotografiada a Noruega. Crèdit: marouan touil via Getty Images.
Les aurores blaves i porpres són encara menys comunes i també solen aparèixer durant períodes de gran activitat solar. Aquests colors es produeixen quan les partícules solars xoquen amb el nitrogen de l'atmosfera terrestre a una altitud de 100 quilòmetres o menys, segons l'empresa de viatges d'aurores The Aurora Zone. Les aurores blaves i porpres tendeixen a ser visibles cap a les parts més baixes de la pantalla.
Aurora groga i rosa
Clic a l'imatge per engrandir. Aurora austral sobre Betsey Island, Tasmània. Crèdit: Chasing Light - Fotografia de James Stone james-stone.com via Getty Images.
Les aurores grogues i roses són poc freqüents i solen associar-se a una gran activitat solar. Aquests colors són una barreja d'aurores vermelles amb aurores verdes o blaves.
El paper de l'activitat solar
L'activitat solar, incloses les erupcions solars i les ejeccions de massa coronal, exerceixen un paper important en la determinació de la intensitat, el color i la freqüència de les aurores. Durant els períodes de major activitat solar, l'atmosfera terrestre es veu bombardejada per un nombre més gran de partícules solars, la qual cosa augmenta la probabilitat que les aurores tinguin colors més vius i variats.
L'activitat del sol fluctua en un cicle solar d'11 anys, amb períodes de màxima activitat coneguts com a màxims solars. L'activitat solar està augmentant durant l'actual cicle solar 25, que els científics prediuen que assolirà el màxim el 2025.
Preguntes freqüents sobre el color de les Aurores respostes per un expert
Hem plantejat a la Dra. Elizabeth MacDonald algunes preguntes freqüents sobre els colors de l'aurora. La Dra. Elizabeth MacDonald és física espacial al Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA i una de les fundadores del lloc de ciència ciutadana Aurorasaurus.
Per què són vermelles les aurores boreals que apareixen a latituds baixes?
Per dues raons: En primer lloc, el vermell es produeix a més altitud i, per tant, es pot veure més lluny dels pols: de vegades només es veu la vora superior del vermell abocant per l'horitzó. En segon lloc, durant les grans tempestes hi ha un altre tipus d'aurora que és predominantment vermella i que es produeix a latituds més baixes.
Atès que l'atmosfera terrestre conté més nitrogen que oxigen, per què les aurores blaves/morades causades pel nitrogen no són les més comunes?
L´aurora es produeix a tanta alçada que la barreja d´aire que coneixem no és la mateixa que a 100 km. Allà, l'atmosfera és menys densa i està estratificada per la gravetat en capes. La capa de nitrogen està per sobre de la de oxigen.
Quin és el color més rar d'aurora?
És fa difícil de dir perquè els colors aurorals es barregen en una barreja química sempre canviant i és així com es poden obtenir alguns dels colors més rars que s'observen.
Des del visible fins a les ones de ràdio passant per infrarojos i fins i tot ultraviolats, la nostra Via Làctia, els científics ja l'han revelat des de tots els angles. O gairebé. Perquè els hi mancaven imatges. Una imatge única, velada de misteri, gairebé "fantasmal". La dibuixada pels neutrins.
Clic a l'imatge per engrandir. Una composició de la nostra Via Làctia vista per IceCube, que mostra per primera vegada els neutrins emesos per la nostra galàxia. Crèdit: IceCube Collaboration, U.S. National Science Foundation (Lily Le & Shawn Johnson), ESO (S. Brunier).
Mentre llegiu aquest principi de la frase, uns 200.000 milions neutrins hauran passat pel vostre cos a una velocitat propera a la de la llum. I va, uns 400 bilions més. No s'atura mai. Però, afortunadament, no té grans conseqüències. Perquè els neutrins només interactuen molt poc amb la matèria. Els físics de vegades fins i tot els anomenen "partícules fantasma". El problema és que també són molt difícils de detectar.
És per posar-hi remei que els investigadors van projectar IceCube. L'experiència és única. Un detector col·locat sobre el gel de l'Antàrtida, prop de la base Amundsen-Scott. O millor dit, no gaire lluny de 5.500 sensors enclavats en el gel, entre 1.450 i 2.450 metres de profunditat. El conjunt es va encarregar l'any 2010 amb l'esperança de detectar neutrins d'alt nivell d'energia. Comprèn amb energies de milions de milers de milions de vegades més grans que les que les reaccions de fusió nuclear que alimenten les estrelles poden arribar.
Clic a l'imatge per engrandir. Aquí, IceCube contra un cel nocturn estrellat que mostra la Via Làctia i les aurores verdes. Crèdit: Yuya Makino, IceCube/NSF
Fins aleshores, IceCube només havia detectat neutrins extragalàctics. No obstant això, segons la teoria, les interaccions entre raigs còsmics i la pols galàctica produeix inevitablement tots dos raigs gamma i neutrins. I els investigadors havien observat prèviament els raigs gamma al pla de la nostra Via Làctia. Així que esperaven que la nostra galàxia també fos una font de neutrins d'alta energia. Finalment ho confirmen avui publicant un mapa inèdit de neutrins emesos des de l'interior de la Via Làctia.
Clic a l'imatge per engrandir. La nostra Via Làctia, a dalt en llum visible, i a sota, per primera vegada, dibuixada amb la tinta dels seus neutrins. Crèdit: Col·laboració IceCube, U.S. National Science Foundation (Lily Le & Shawn Johnson), ESO (S. Brunier).
Una cosa que no hem vist mai
Encara que els físics s'haguessin centrat en el centre de la nostra galàxia, el soroll de fons de muons i neutrins produïts per les interaccions dels raigs còsmics amb l'atmosfera terrestre suposava reptes importants. A les dades registrades per IceCube durant 10 anys, una mena de "punts de llum borrosos" van aparèixer en cascada. Taques generades pels neutrins. I utilitzant un algorisme d'aprenentatge automàtic que va comparar la posició, la mida i l'energia de més de 60.000 d'aquestes cascades de llum, els investigadors finalment van remuntar a les regions de la Via Làctia que se sospita que són la font de les emissions de neutrins.
La imatge produïda pels científics de la col·laboració d'IceCube és realment única. Perquè dibuixa el retrat de la nostra Via Làctia utilitzant partícules de matèria. On tots els altres es conformaven amb la radiació electromagnètica. I amb capacitats de detecció que encara no s'han acabat de perfeccionar, els físics esperen revelar cada cop més característiques de la nostra galàxia que mai abans havien estat vistes pels ulls humans.
Perquè els investigadors ens ho recorden, ampliant els seus mètodes a la radioastronomia o l'observació infraroja, ja han fet descobriments de vegades revolucionaris en el passat. Així, esperen poder ara, gràcies a la detecció de neutrins, accedir a aspectes del nostre Univers desconeguts fins ara. “Per això fem el que fem. Per veure coses que ningú ha vist mai i per entendre coses que ningú havia entès”, conclouen.
Perquè els investigadors ens ho recorden, ampliant els seus mètodes a la radioastronomia o l'observació infraroja, ja han fet descobriments de vegades revolucionaris en el passat. Així, esperen poder ara, gràcies a la detecció de neutrins, accedir a aspectes del nostre Univers desconeguts fins ara. “Per això fem el que fem. Per veure coses que ningú ha vist mai i per entendre coses que ningú havia entès”, conclouen.
Clic per engrandir. La majoria de les vegades, l'aurora boreal tenyeix el cel amb un color verd irreal. Però a principis de novembre de 2022, uns quants afortunats van observar l'aurora boreal rosa. Un fenomen rar. Crèdit: Sara Bach, Adobe Stock
Un espectacle rar que es va poder veure al cel de Noruega a principis de novembre: l'aurora boreal de color rosa! Fa molt de temps que els investigadors i aficionats no n'han observat cap. En qüestió, un forat al camp magnètic terrestre. Què va passar exactament?
Vent solar: la Terra protegida pel seu camp magnètic Les tempestes del Sol llancen partícules d'alta energia a l'espai que els astronautes poden veure quan tenen els ulls tancats. Si no ens arriben és perquè el camp magnètic terrestre ens protegeix del vent solar. Descobriu en vídeo com funciona aquest increïble escut.
Al voltant de la nostra Terra, hi ha com un escut magnètic. Protegeix el nostre planeta, i la vida que s'hi ha desenvolupat, especialment la biosfera, de les radiacions nocives de l'espai exterior. Però pot passar que aquest escut s'esquerdi. Sota l'efecte d'una significativa erupció solar del tipus d'ejecció de massa coronal (CME per les sigles en anglès). Això és el que va passar fa uns dies. Els vents solars van provocar una tempesta geomagnètica que va trencar el camp magnètic terrestre. Un forat que, segons els científics, va romandre obert no menys de sis hores.
El resultat: una visió rara: els caçadors d'aurores evoquen les aurores més intenses vistes en més d'una dècada: aurores boreals de color rosa! La majoria de les vegades, aquests resplendors celestials prenen matisos verds. Un color que deuen a l'excitació per part dels vents solars de l'oxigen força abundant a l'alta atmosfera. Perquè en general, els vents solars no arriben a cotes inferiors als cent quilòmetres.
Clic per engrandir. Una explosió d'aurores roses extremadament rares va il·luminar recentment el cel nocturn sobre Noruega després que una tempesta solar xoqués contra la Terra i fes un forat al camp magnètic del planeta. Crèdit imatge: Markus Varik/Greenlander
Rara aurora boreal rosada
Però quan l'activitat solar és intensa, els vents i les partícules carregades impulsades per ejeccions de massa coronal poden penetrar més en la nostra atmosfera. Sobretot quan creen un forat al camp magnètic terrestre. Després baixen a menys de 100 quilòmetres d'altitud. I trobar nitrogen en massa. Que, sota l'excitació, s'il·lumina el cel amb un bonic color rosat.
Un altre estrany fenomen lluminós es va observar aquella mateixa nit del 3 de novembre de 2022. Al costat de Suècia, aquesta vegada. Una cosa que semblava l'aurora boreal... de color blau! Però els científics encara dubten a atribuir-ho al forat aleshores present al camp magnètic de la Terra. També podria haver estat... una prova de míssils russos!
Hi ha forats a l'escut magnètic de la Terra?
Per explicar la pluja inusual de raigs còsmics que va tenir lloc el 22 de juny de 2015 durant dues hores, un equip d'investigadors va crear diverses simulacions a partir de les dades recollides pel telescopi Grapes 3, a l'Índia. Suggereix que, aquell dia, el camp magnètic terrestre va ser provat severament, i fins i tot esquerdat, per una tempesta solar. Una fragilitat del nostre escut que sorprèn i alerta els científics.
Clic per engrandir. Aquest aurora boreal es va fotografiar el 23 de juny de 2015, a uns 50 km a l'oest de Filadèlfia, EUA. L'ejecció de massa coronal (que es va produir al Sol el 20 de juny) va crear una tempesta geomagnètica classificada com a G4 dos dies després. El 22 de juny, el nostre planeta es va estar banyat amb raigs còsmics durant dues hores. Crèdit: Jeff Berkes
Els llums juguen al voltant de l'horitzó d'aquest petit planeta nevat mentre es desplaça per un cel nocturn estrellat.
Per descomptat, el petit planeta és en realitat el planeta Terra. Enregistrada el 21 d'agost, la panoràmica digitalment deformada i centrada en el nadir cobreix gairebé 360x180 graus a l'exterior de l'estació Amundsen-Scott del Pol Sud, a l'Antàrtida. El lloc de recerca més meridional és a prop de l'horitzó a la part superior, on s'acosta la llum de l'alba després de gairebé sis mesos de foscor. A la part inferior hi ha el marcador cerimonial del pol envoltat per les 12 banderes dels signants originals del tractat antàrtic, amb un desplegament salvatge de l'aurora austral per sobre.
Aquesta imatge va ser considerada el 26 d'agost de 2022 per la NASA com la seva imatge del dia.
Clic per engrandir. El fenomen Steve sembla una aurora polar, però no ho és. Crèdit: NASA
Observat per primera vegada el 2015, el fenomen lluminós Steve sembla una aurora polar, encara que la física que hi ha darrere no sigui la mateixa. La nit del 7 al 8 d'agost, quan una tempesta solar va colpejar la Terra, aquesta estranya ratlla lluminosa va tornar a aparèixer, aquesta vegada al sud del Canadà. De fet, STEVE son las sigles en angles de "Strong Thermal Velocity Enhancement", que ho podem traduir com a "fort augment de la velocitat tèrmica".
Gràcies a Adrien Mauduit, deixeu-vos portar per la contemplació d'aquestes superbes aurores polars que apareixen a altes latituds, dibuixant immenses volutes en moviment, segons el vent solar. Crèdit: Adrien Mauduit, YouTube.
Encara no es coneix l'origen d'aquest fenomen, tot i que des de la seva primera documentació l'any 2017 se'n tenen sospites. La nit del 7 al 8 d'agost de 2022 es va observar una aparició celeste lluminosa més estranya al sud del Canadà. Es conegut com a "Steve Phenomenon", per l'augment de la velocitat d'emissió tèrmica. Aquest fenomen conegut recentment es produeix només quan les tempestes solars impacten a la Terra.
Tanmateix, els vents solars provocats per aquestes tempestes contenen diferents partícules carregades d'alta energia. Per tant serien l'origen de Steve. I són aquests vents solars els que estan a l'origen de les aurores, el color de les quals correspon als elements de l'atmosfera que s'ionitzen durant les seves interaccions amb les partícules carregades.
Clic per engrandir. Un gran espectacle de STEVE la nit passada del 7 al 8 d'agost, recorrent el cel en forma d'arc i mostrant els seus dits verds breument durant uns 2 minuts. STEVE va durar prop de 40 minuts, apareixent quan l'aurora Kp5 al nord va disminuir. Això va ser a les 12.30 MDT (UTC-6) des del sud d'Alberta (Canadà).
Steve apareix a les zones subaurorals
Malgrat això en el cas de Steve, la física difereix: Steve encara que apareix durant les tempestes solars, però després de les aurores a latituds molt inferiors a les que es produeixen, anomenades zones subaurorals. "L'Steve va durar uns 40 minuts, apareixent quan les aurores del nord s'apagaven", va escriure el fotògraf Alan Dyer, que va captar el fenomen.
Així, el seu origen es troba en un altre lloc. Consisteix en una llarga cinta morada acompanyada -o no- d'una mena de serrells verds que desapareix en pocs minuts. La llum violeta pot durar més d'una hora. Els científics creuen que Steve es va originar a partir de col·lisions a gran velocitat entre partícules carregades a la ionosfera. El resultat: gas ionitzat calent, anomenat plasma. Almenys per a la part morada. La llum verda, en canvi, resultaria de la turbulència en aquest plasma, que ionitzaria localment els àtoms d'oxigen.
Clic per engrandir. Els científics van comparar prèviament els albiraments a terra amb les dades de la missió Swarm de la ESA per demostrar que el fenomen Steve es compon en realitat d'un corrent de partícules atòmiques extremadament calentes que es mou ràpidament. Ara han determinat els rangs d'altitud.
Clic per engrandir. Imatge de STEVE capturada per Alan Dyer. Crèdit: Alan Dyer. AmazingSky.com
Clic per engrandir. Una potent erupció solar va generar aurores boreals la setmana passada. Crèdit: mumemories, Adobe Stock
Moltes aurores boreals s'han vist als Estats Units i al Canadà aquest dimarts 19 de juliol al vespre, després d'una potent erupció solar.
Magnífica aurora boreal. Alguns dies, el 12 d'octubre del 2021, després
d'una ejecció de massa coronal (CME) registrada del costat del nostre
Sol, el 9 d'octubre del 2021, els investigadors van ser testimonis de la
dinàmica auroral provocada per l'esdeveniment a la nostra atmosfera.
Les imatges revelen esplèndides aurores verdes resultants de les
interaccions entre partícules energètiques del vent solar i l'oxigen de
l'atmosfera superior. Però també una magnífica aurora morada més rara i
un signe de la trobada d'aquestes partícules amb nitrogen iònic. Crèdit:
Càmera All-sky, Kiruna Atmospheric i Geophysical Observatory (KAGO)
dins de l'Institut Suec de Física Espacial (IRF). Dades proporcionades
com a part de la xarxa de serveis meteorològics espacials de l'ESA.
Les partícules d'una potent erupció solar van impactar la Terra entre el dimarts 19 de juliol i el dimecres 20 de juliol. Recordeu que les aurores són un fenomen natural que es produeix a les regions polars quan una tempesta solar arriba al nostre planeta i al seu camp magnètic.
Clic a la imatge per engrandir. L'espectacular Aurora d'aquest matí a prop d'Alix! Era brillant però bonic!. Crèdit: Dar Tanner. Twitter.
Les erupcions solars es produeixen a causa d'una gran acumulació d'energia a la superfície del Sol, que després expulsa filaments de plasma solar que es projecten a l'espai i, de vegades, a l'atmosfera superior de la Terra.
El llarg filament en forma de serp es va obrir pas fora del Sol en un ballet impressionant. L'orientació magnètica d'aquesta tempesta solar dirigida a la Terra serà difícil de predir. Es poden donar condicions de nivell G2 (possiblement G3) si el camp magnètic d'aquesta tempesta s'orienta cap al sud. Crèdit: Dr. Tamitha Skov. Twitter.
Una erupció solar massiva en els últims dies
Dies abans, la NASA va advertir el món d'una erupció solar massiva entre el 16 i el 19 de juliol, que suposava un greu risc d'interrupció dels sistemes GPS i dels senyals de ràdio a la costa oest dels EUA, en particular.
Traducció de l'avís: La nova regió 3058 dispara una flamarada de M2.9! És ara la quarta regió del Sol amb el factor X. NOAA estableix el risc de flamarada X en un 10%, però podria augmentar aviat. És probable que hi hagi més apagades que afectin les operacions de radioaficionats al costat diürn de la Terra. Els usuaris de GPS estiguin atents a prop de l'alba i al capvespre. Crèdit: Dr. Tamitha Skov. Twitter.
Aquesta erupció segueix a una llarga sèrie d'esdeveniments similars que s'han produït aquest any, especialment durant el mes de març.
Clic a les imatges per engrandir. Un gran felicitació a @TamithaSkov i la seva excel·lent predicció de la tempesta solar actual, que va ser una de les raons per les quals estava perseguint l'aurora. Crèdit: Harlan Thomas. Twitter.
Clic a les imatges per engrandir. Ahir a la nit va ser increïble!! L'Aurora va fer una bona aparició a Summit, Dakota del Sud, mentre que les tempestes a l'est escopien simultàniament uns llamps increïbles sota un paisatge il·luminat per la lluna. No puc creure que no estigués somiant!. Crèdit: Alex Resel. Twitter.
S'esperaven que es veiessin noves aurores boreals fins a finals de setmana al Canadà, el nord de Rússia, Groenlàndia i l'Antàrtida.
Clic per engrandir. Ahir a la nit, tot i que les dades estaven fora dels gràfics, només vam tenir un petit espectacle d'aurores boreals a prop de Calgary. Crèdit: @Christy52909719. Twitter
Què causa les aurores de raigs X a Júpiter? Ions que "fan surf" a les ones electromagnètiques .
Clic per engrandir. Aurores a Júpiter. Crèdits: Imatge de raig X: NASA/CXC/SwRI/R. Gladstone et al.. Imatge optica: NASA/ESA/Hubble Heritage (AURA/STScI)
Júpiter té les aurores més potents del sistema solar, i és l'únic dels quatre planetes gegants amb una aurora que s'ha descobert que emet raigs X. Els astrònoms planetaris sabien que les aurores són provocades per ions que xoquen amb l'atmosfera de Júpiter. Ara, han après com els ions responsables de l'espectacle de llums de raigs X són capaços d'arribar a l'atmosfera.
Els científics han combinat els mesuraments realitzats per la nau Juno de la NASA amb les dades de la missió XMM-Newton de l'Agència Espacial Europea per resoldre un misteri de 40 anys sobre l'origen de les inusuals aurores de raigs X de Júpiter. Per primera vegada, han vist el mecanisme complet en funcionament: Els àtoms carregats elèctricament, o ions, responsables dels raigs X estan "fent surf" a les ones electromagnètiques del camp magnètic de Júpiter, fins a l'atmosfera del gegant gasós.
Les tonalitats porpres d'aquesta imatge mostren les emissions de raigs X de les aurores de Júpiter, detectades per l'Observatori de raigs X Chandra el 2007. Se superposen a una imatge de Júpiter presa pel telescopi espacial Hubble.
