Auroras Boreales 24-28 Agosto 2012 (00:30-1:30 UT), Groenlandia (Dinamarca) Fenómeno Año 2012: Incremento de la Actividad Solar. Según las últimas previsiones a principios del año 2013 el Sol entrará en su 24º periodo de máxima actividad. La actividad solar se define a partir del número de manchas solares detectadas sobre la superficie del Sol. Al acercarnos al máximo el número de manchas va creciendo como puede observarse en el gráfico que mostramos en la Figura 1. Figura 1 : Curva de actividad solar (número de manchas solares frente al tiempo). El primer máximo de la figura corresponde al último máximo de actividad solar (finales año 2000) y las predicciones indican que el siguiente máximo se producirá a principios del año 2013. A partir de una estadística de los últimos 200 años se conoce que los máximos solares (máximo de manchas solares) siguen una periodicidad de aproximadamente 11 años (ver fig. 2). AURORAS BOREALES 2012 1
Figura 2 : Actividad Solar en los últimos 100 años (número de manchas solares en la superficie del Sol frente al tiempo). Una de las consecuencia de los máximos solares es que el Sol incrementa la emisión de partículas elementales muy energéticas (el viento solar) en lo que se conoce como tormentas solares. Los principales efectos de los máximos solares en la Tierra son los siguientes: 1) Problemas de interferencias en las redes de comunicación (terrestres y satélites) 2) Posibles problemas en el suministros eléctrico debido a la llegada masiva de electrones a la superficie terrestre. 3) Posibles efectos en el clima terrestre. 4) Aumento de la frecuencia y luminosidad de las auroras polares. Es conocido que en el máximo solar ocurrido en el año 1989, y durante intensas tormentas solares, varias ciudades del norte de los Estados Unidos y Canadá tuvieron graves problemas en el suministro eléctrico. También varios satélites sufrieron anomalías temporales en el transcurso de las citadas tormentas. La relación entre la actividad solar y el clima terrestre es un tema a debate en los últimos años. Hay indicios que hacen pensar que durante los mínimos de actividad solar la Tierra sufre un enfriamiento. Entre los años 1645 y 1715 se cree que existió un mínimo solar prolongado (el mínimo de Maunder, ver Figura 3) que provoco una pequeña edad de hielo en el planeta, con efectos constatados en el Norte de Europa. AURORAS BOREALES 2012 2
Figura 3 : Actividad Solar en los últimos 400 años (número de manchas solares en la superficie del Sol frente al tiempo). Finalmente durante los máximos solares hay un aumento del viento solar y, por tanto, crece el flujo de partículas elementales que al llegar a la Tierra son dirigidas hacia los polos magnéticos provocando, al interaccionar con la atmósfera terrestre, las Auroras Boreales (hemisferio norte) y las Auroras Australes (hemisferio sur). La mejor zona para la observación de las Auroras Boreales se localiza en un circulo alrededor del polo norte magnético (entre 60 y 70 grados de latitud norte). Debido a que el polo norte magnético se encuentra situado al noroeste de Groenlandia (no coincide con el polo norte geográfico), concretamente al noreste de Canadá en la isla de Ellef Ringnes, el sur de Groenlandia es una de las mejores plataformas de observación. Figura 4 : Aurora Boreal observada desde el sur de Groenlandia durante finales del mes de Agosto del año 2012 desde el poblado de Quasiarsuk. La imagen fue tomada en la expedición Shelios 2011 (ver shelios.com/sh2012, D. Padrón-starryearth.com). AURORAS BOREALES 2012 3
Las Auroras Este maravilloso espectáculo celeste se produce cuando partículas muy energéticas originadas en el Sol (viento solar) alcanzan la atmósfera terrestre. La entrada de estas partículas está gobernada por el campo magnético terrestre y, por esta razón, solo pueden penetrar por el polo Norte (Auroras Boreales) y el Sur (Auroras Australes). Las auroras están formadas por inmensas cortinas luminosas, rápidamente cambiantes y de varias tonalidades. La emisión de luz se produce en baja atmósfera (entre 100 y 400 km) y se debe a los choques del viento solar (esencialmente electrones) con átomos de oxígeno (tonos verdosos) o moléculas de nitrógeno (tonos rojizos). En el año 2000 se detectaron intensas auroras coincidiendo con un periodo de máxima actividad solar (ver fig. 4). Expedición-Localización La expedición, Shelios 2012 (ver más información en http://www.shelios.com/sh2012), está promovida por la Asociación científico-cultural Shelios y la coordinación correrá a cargo de su presidente el Dr. Miquel Serra-Ricart (Astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias). El principal objetivo de la expedición será la observación de las Auroras Boreales desde el Sur de Groenlandia, coincidiendo con el aumento de la actividad solar (ver fig. 1). Figura 5 : El círculo oscuro señala la zona desde donde se realizarán las observaciones y retransmisiones en directo. AURORAS BOREALES 2012 4
Retransmisión Se realizará una conexión diaria entre 24 y 28 de agosto 2012, desde los alrededores del glaciar Qaleraliq (longitud = 46.6791W ; latitud = 60.9896N) ubicado al sur de Groenlandia (ver Fig. 5 y 6.). Las emisiones serán desde 00:30 a 1:30 UT (22:30-23:30 hora local del día anterior en Groenlandia, 02:30-03:30 CET; donde UT significa Tiempo Universal y CET hora central europea). La transmisión de eventos se llevarán a cabo en tres niveles: 1) Conexiones en directo (secuencia1). Cinco conexiones en directo con una duración de 50 minutos en total del 24 a 28 de agosto. Todas las noches 10 minutos-01:00-01:10 UT (23:00-23:10 hora local del día anterior en Groenlandia, 03:00-03:10 CET). M. Serra-Ricart (español) y Vanessa Stroud (Inglés) detallarán conceptos astronómicos relacionados con las auroras y la actividad solar y podrá seguirse en el portal para las retransmisiones de GLORIA live.gloria-project.eu y en el del principal colaborador sky-live.tv 2) Time-Lapse de un minuto. Todas las noches durante una hora y cada minuto se cambiará la imagen del cielo estrellado para mantener actualizado el portal de la emisión. Para la obtención de las imágenes se usarán dos cámaras Canon 5D Mark II (color), con lentes idénticas (separadas un mínimo de 1km y un máximo de 50km). Estas imágenes serán Accesibles (URL) con el fin de realizar la actividad educativa propuesta. 3) Imágenes en vivo del cielo (secuencia2). Todas las noches durante una hora una cámara (Blanco y Negro) apuntará hacia el cielo con el objetivo de transmitir una secuencia de vídeo de los movimientos de la aurora. Figura 6 : Campamento base en el glaciar Qaleraliq que será el lugar principal desde donde se realizarán las retransmisiones, (J.C. Casado-starryearth.com). Actividad Educativa Con las imágenes obtenidas en la expedición se realizará la siguiente actividad educativa. Actividad 1) Cálculo de la altura de formación de las Auroras Boreales a partir de imágenes usando colores y el método del paralaje. AURORAS BOREALES 2012 5
Enlaces Durante las retransmisiones tendremos información diaria de la actividad solar a través de los siguientes nodos: -Últimas Imágenes solares en distintas longitudes de onda Satélite SOHO (cooperación internacional entre las agencias espaciales ESA y NASA): http://sohowww.estec.esa.nl/data/realtime-images.html -Actividad solar y previsiones: Europa: http://sidc.oma.be/index.php3 Estados Unidos: http://www.sec.noaa.gov/swn/ Créditos El Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (EU, FP7/2007-2013, INFRASTRUCTURES-2012-2, INFRA-2012-1.2.1: e-science environments) colabora en la retransmisión bajo el proyecto GLORIA GLObal Robotic telescopes Intelligent Array for e-sciencie (Grant Agreement Number 283783). Colaboradores Web -El INAF IASF de Bolonia participa en la distribución web. -El Instituto de Astrofísica de Canarias participa en la distribución web. -La Universidad de Warsaw participa en la distribución web. -La Universidad de Oxford participa en la distribución web. -El Centro de Supercomputación de Catalunya CESCA participa en la distribución web. -La empresa Alared Soluciones Web S.L. participa en la distribución web. AURORAS BOREALES 2012 6
-La empresa Canarcloud participa en la distribución web. - Ireland s National Education and Research Network. Colaboradores La FECYT (Fundación Española para la Ciencia Y la Tecnología, Ministerio de Ciencia e Innovación) y el IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) colaboran en la actividad educativa Cálculo Altura de formación de Auroras Boreales del proyecto "Astronomía Ciudadana" dentro de la convocatoria de ayudas para el fomento de la cultura científica 2012 (FCT-11-1528). - El Ejército de Tierra, Mando de Canarias colabora en las comunicaciones vía satélite. - El Grupo Iberia colabora en la logística de transporte. AURORAS BOREALES 2012 7