De auroras y televisores

Uno de los mayores espectáculos que podemos disfrutar aquí en la Tierra son sin lugar a dudas las auroras, esas cortinas de luz que de vez en cuando adornan las regiones polares de este pequeño punto azul pálido que habitamos.
El espectáculo de las auroras es en realidad una interacción entre partículas emitidas por el Sol y el campo magnético que rodea la Tierra. Las partículas emitidas por el Sol se conocen con el nombre de viento solar y suelen alcanzar velocidades de entre 300 a 1000 kilómetros por segundo. Dichas partículas tardan en llegar a las cercanías de la Tierra entre algo menos de dos días y cerca de seis, dependiendo, claro está, de su velocidad. No sé si os parece mucho o poco, pero tened en cuanta que el Sol está a unos 150 millones de kilómetros de distancia.
Cuando dichas partículas entran en el campo magnético terrestre, éste las conduce hacia los polos, allí, cuando dichas partículas alcanzan la atmósfera interaccionan con el oxígeno, nitrógeno y nitrógeno molecular, haciendo que dichos átomos y moléculas pasen a estar excitados, o lo que es lo mismo, ganan engría, tras un breve lapso de tiempo dichas moléculas y átomos vuelve a sus estados de baja energía, es decir, devuelven la energía que habían ganado en el choque con las partículas cargadas del viento solar. Al devolver la energía lo que sucede es que se emiten fotones, los cuales forman ese bello espectáculo que nos fascina.
El por qué las auroras se producen en los polos es debido a que cuando una partícula con carga eléctrica entra en un campo magnético su trayectoria cambia. Dependiendo de cómo sea el campo magnético la variación de las trayectorias puede ser algo más sencillo o complicado de calcular, pero esto no debe distraernos de lo básico, lo importante es que sepamos que la trayectoria de la partícula al entrar en un campo magnético se modifica. Esto es algo que podemos comprobar nosotros mismos en casa.
Para poder hacer la prueba necesitamos tener en casa una televisión basada en la tecnología de rayos catódicos ¿y esto qué es? Pues sencillamente las televisiones de toda la vida que has tenido por casa, antes de que el mercado empezara a inundarse de televisiones planas. ¡Ojo! No hagáis la prueba con una televisión que queráis seguir usando, hacedlo sólo si vais a tirar el aparato de televisión a la basura.
De forma resumida y aproximada el mecanismo de las televisiones de rayos catódicos se basa en unos chorros de electrones que se guían hacia la pantalla, la cual está recubierta por sustancias que al recibir los electrones brillan generando distintos colores, dando lugar así a la imagen que nosotros percibimos. Pues bien, busquemos un imán algo potente, contra más potente mejor porque el efecto será más acusado, si lo acercamos a la pantalla, el campo magnético del imán debería desviar los electrones que están llegando a la pantalla desde dentro del televisor, siempre y cuando lo que sabemos de electromagnetismo es correcto. ¿Qué es lo que sucederá? Al desviar las trayectorias de los electrones, estos impactarán en zonas de la pantalla donde no deberían hacerlo, en consecuencia la imagen que vemos en la pantalla se deformará.
De este modo habremos comprobado por nosotros mismos uno de los principios que subyacen en el mecanismo de generación de esas fascinantes cortinas celestiales que son las auroras:

Image Credit: British Antarctic Survey
Ismael Pérez Fernández.