El misterio de los colores en el cielo: cometas y auroras boreales

Estos fenómenos luminosos, aparentemente desconectados, comparten un trasfondo común: la interacción entre partículas y la emisión de luz que revelan secretos sobre su composición química y las fuerzas cósmicas que los modelan. En este artículo, exploraremos los colores que estos fenómenos exhiben y las razones detrás de sus deslumbrantes tonalidades.

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El color de los cometas: una ventana a su composición y velocidad

Un cometa es un cuerpo celeste compuesto por hielo, polvo y gases que, al acercarse al Sol, libera partículas que generan una cola brillante. Cuando los cometas viajan cerca de la Tierra, las partículas desprendidas de su núcleo interactúan con la atmósfera, produciendo destellos luminosos.

El color de un cometa o meteoro está determinado principalmente por los elementos que lo componen. A medida que estos elementos interactúan con la atmósfera terrestre, emiten colores específicos debido a la energía liberada durante su ionización. Algunos de los elementos más comunes y sus colores asociados son:

Sodio : Produce un brillo amarillo intenso, similar al que vemos en las lámparas de vapor de sodio utilizadas en el alumbrado público.
Hierro y magnesio : Estos metales generan un resplandor verdoso , característico de los meteoros que contienen cantidades significativas de estos elementos.
Oxígeno molecular : En general, produce una luz rojiza cuando los fragmentos del meteoro se mueven más lentamente al ingresar en la atmósfera terrestre.

Velocidad: el factor clave en la variación del color

La velocidad a la que un meteoro o cometa ingresa en la atmósfera es crucial para determinar el color que emite. Los objetos que entran a gran velocidad suelen emitir un brillo azul o blanco , debido a la intensa ionización que genera luz en longitudes de onda más cortas. Por el contrario, los meteoros que ingresan a menor velocidad tienden a emitir colores rojos o anaranjados , porque la energía involucrada en el proceso de ionización es menor, lo que produce luz en longitudes de onda más largas.

Crédito: Florian Kunde

Las auroras boreales: una danza de partículas solares y moléculas atmosféricas

Cuando observamos el cielo nocturno, nos maravilla ver fenómenos como cometas surcando el firmamento o las coloridas auroras boreales iluminando las regiones polares. Pero, ¿qué explica estos espectáculos luminosos? La ciencia detrás de los colores que vemos en estos eventos naturales está profundamente ligada a la química y la física, donde las interacciones entre partículas y gases producen tonalidades brillantes que nos asombran. Hoy, te explicamos qué está detrás de estos fenómenos visuales y cómo su composición química y velocidad juegan un papel crucial en los colores que observa.

La química de las auroras
Los colores de las auroras dependen de las moléculas que predominan en la atmósfera:

Verde : Producido por átomos de oxígeno a altitudes de unos 100 kilómetros.
Rojo : Causado también por oxígeno, pero a mayores altitudes, entre 200 y 300 kilómetros.
Azul y violeta : Causados ​​por nitrógeno a menores alturas.
 

El impacto del viento solar en la intensidad de las auroras.
Las auroras boreales también varían en intensidad y color dependiendo de la actividad solar. Durante los periodos de alta actividad, las auroras pueden mostrar una gama más amplia de colores y ser mucho más brillante. En momentos de calma solar, suelen ser más tenues y limitadas a tonos verdes.

Fuentes de información

Esta investigación está basada en estudios astronómicos actuales sobre la composición química de cometas y la ciencia atmosférica detrás de las auroras boreales. Algunos de los principales trabajos de referencia incluyen:Instituto de Física Espacial y del Plasma (IFEP).
Publicaciones científicas de la NASA sobre cometas y fenómenos atmosféricos.Observaciones recientes de auroras boreales en Noruega y Canadá, en colaboración con el Observatorio Geofísico de Tromsø.