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Para el primer lanzamiento del cohete Vulcan de ULA, es Navidad o el próximo año – Ars Technica

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Para el primer lanzamiento del cohete Vulcan de ULA, es Navidad o el próximo año – Ars Technica
Agrandar / La primera etapa del cohete Vulcan de ULA se colocó en su plataforma de lanzamiento en Cabo Cañaveral en enero.

Tres días antes de Navidad será la última oportunidad de United Launch Alliance de hacer despegar su nuevo cohete Vulcan este año, anunció el martes el director ejecutivo de la compañía.

Aún a la espera de la entrega de una etapa superior y una ronda final de pruebas de calificación luego de un incidente de prueba a principios de este año, el director ejecutivo de ULA, Tory Bruno, dijo a CNBC el martes que la primera demostración de vuelo del cohete Vulcan está programada para lanzarse el 24 de diciembre. Las fechas de lanzamiento de la copia de seguridad están disponibles el 25 y 26 de diciembre; de ​​lo contrario, el lanzamiento tendrá que esperar hasta enero.

Ese cronograma está en peligro, pero los funcionarios de la ULA tenían suficiente confianza en el cronograma como para revelar públicamente la fecha de lanzamiento el martes. También pidieron a Astrobotic, que está volando su primer módulo de aterrizaje comercial a la Luna en el primer cohete Vulcan, que envíe su nave espacial desde la sede de la compañía en Pittsburgh a Florida en anticipación a un lanzamiento en diciembre.

«Necesitamos terminar de construir nuestro escenario superior y enviarlo allí (a Cabo Cañaveral)», dijo Bruno a CNBC. «Hay pruebas de calificación en paralelo. Ambas se realizan en noviembre. El propulsor ya está allí, listo para funcionar, y la razón por la que es en Nochebuena es por la ciencia, la mecánica orbital.

“Si por alguna razón pasa algo, mal tiempo o un retraso en el envío del tramo, podremos avanzar a enero, donde habrá otra ventana similar”, dijo Bruno.

Ventanas de lanzamiento ajustadas

Sólo hay unos pocos días al mes en los que el cohete Vulcan puede despegar. Esto no es culpa de ULA, sino una limitación impuesta por su carga útil. El módulo de aterrizaje robótico Peregrine de Astrobotic tendrá como objetivo aterrizar en una región en el lado cercano de la Luna conocida como Cúpulas Gruithuisensitio de una antigua erupción de lava espesa que se solidificó en escarpados montículos de roca.

Astrobotic quiere tener una buena iluminación en el lugar de aterrizaje a su llegada, lo que permitirá que el módulo de aterrizaje Peregrine de la compañía, impulsado por energía solar, envíe datos científicos desde un conjunto de instrumentos de la NASA.

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En febrero, United Launch Alliance, una empresa conjunta 50/50 entre Boeing y Lockheed Martin, anunció el 4 de mayo como fecha prevista de lanzamiento del primer cohete Vulcan.

Pero ULA abandonó rápidamente ese programa después de que una unidad de prueba de la etapa superior Centaur del cohete Vulcan explotara durante una prueba de presión en Alabama a finales de marzo. El equipo de lanzamiento de ULA en Cabo Cañaveral, Florida, continuó probando la primera etapa del Vulcan, con un breve pero impecable encendido de sus dos motores principales construidos por Blue Origin en la plataforma de lanzamiento en junio. Desde entonces, la campaña de lanzamiento de Vulcan en Florida ha estado prácticamente paralizada.

Los ingenieros atribuyeron la causa de la explosión del Centaur a una combinación de tensiones superiores a las esperadas cerca de la parte superior del tanque de propulsor de hidrógeno líquido y soldaduras ligeramente más débiles. La etapa superior diseñada para el cohete Vulcan se llama Centaur V. Es una versión bimotor más grande de la etapa superior Centaur que ha volado de manera confiable en varios tipos de cohetes desde la década de 1960.

ULA devolvió la etapa superior Centaur V que ya estaba en Cabo Cañaveral para el primer lanzamiento de Vulcan a la fábrica de la compañía en Decatur, Alabama, para realizar modificaciones para garantizar que no sucumbiría a las altas presiones. Volará en una futura misión Vulcan, mientras que el equipo de fábrica introdujo otro Centaur V, con refuerzos adicionales de acero inoxidable en su cúpula frontal, en la línea de producción para volar en el primer cohete Vulcan.

La etapa superior del Centaur V se completó para el primer vuelo de prueba del Vulcan, con modificaciones para abordar problemas relacionados con la resistencia de la cúpula delantera del tanque de hidrógeno.
Agrandar / La etapa superior del Centaur V se completó para el primer vuelo de prueba del Vulcan, con modificaciones para abordar problemas relacionados con la resistencia de la cúpula delantera del tanque de hidrógeno.

A principios de este mes, Bruno publicó en la plataforma de redes sociales que ULA ha completado el montaje final de la etapa superior Centaur V para el lanzamiento inaugural de Vulcan. A continuación, se realizarán una serie de comprobaciones en una celda de pruebas de alta presión, la instalación del aislamiento y el transporte en barco desde Alabama a Florida para los preparativos del lanzamiento en noviembre. En el sitio de lanzamiento, ULA elevará la etapa superior Centaur sobre su primera etapa ya instalada, agregará dos propulsores de cohetes de estado sólido y finalmente izará el cono de morro y la carga útil sobre el vehículo de lanzamiento.

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Pero esa no es toda la historia. Al mismo tiempo, ULA está operando otra etapa superior Centaur V, repitiendo las pruebas de presión que llevaron a la explosión de marzo. En julio, Bruno dijo que los ingenieros de ULA querían realizar al menos parcialmente estas comprobaciones, llamadas pruebas de calificación, para garantizar que la etapa superior Centaur V pueda soportar las cargas específicas que verá en la primera misión Vulcan. Más adelante, ULA completará las pruebas de calificación en una variedad de perfiles de misión diferentes, cada uno con diferentes niveles de tensión estructural, para garantizar que la etapa superior pueda manejar todas las misiones Vulcan en la cartera de pedidos de ULA.

ULA y sus principales clientes (el ejército estadounidense y Amazon) están ansiosos por lanzar el cohete Vulcan, cuyo vuelo estaba originalmente programado para 2019. Reemplazará a los cohetes Atlas y Delta de ULA, y el Pentágono lo eligió en 2020 para lanzar la mayoría de sus las misiones espaciales de seguridad nacional del Ejército hasta 2027, con Falcon 9 y Falcon Heavy de SpaceX ocupando el segundo lugar.

Los cohetes de SpaceX vuelan con una regularidad sin precedentes, mientras que el Vulcan aún no ha despegado. ULA modificó uno de los contratos de lanzamiento militar originalmente otorgados a Vulcan para volar en el cohete Atlas V, pero un número limitado de cohetes Atlas y Delta permanecen en el inventario de ULA. Necesitan a Vulcano.

Optar por el envío

A finales de esta semana, el módulo de aterrizaje lunar de Astrobotic saldrá de Pittsburgh para realizar un viaje a través del país hasta una instalación de procesamiento de satélites cerca de Cabo Cañaveral. Allí, los técnicos realizarán comprobaciones funcionales finales, llenarán la nave espacial con propulsor para sus motores de aterrizaje y retirarán las cubiertas de las cámaras y los propulsores.

«Partimos para la expedición este viernes», dijo Sharad Bhaskaran, director de misión de Astrobitic para el primer módulo de aterrizaje Peregrine, que mide aproximadamente 1,9 metros de altura sobre sus cuatro patas de aterrizaje.

Fundada en 2007, Astrobotic completó las pruebas finales en el módulo de aterrizaje Peregrine en enero, cuando ULA pensó que tenía la oportunidad de lanzar el cohete Vulcan en la primavera. Pero hasta esta semana, Astrobotic nunca recibió una llamada de ULA para dar luz verde para enviar la nave espacial al sitio de lanzamiento.

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«Tomó mucho, mucho tiempo», dijo a Ars el martes John Thornton, director ejecutivo de Astrobotic. “Estamos muy contentos de que finalmente esté aquí, después de 16 años de desarrollo, y ahora finalmente estamos listos para enviarlo al sitio de lanzamiento.

https://arstechnica.com/space/2023/10/for-the-first-launch-of-ulas-vulcan-rocket-its-christmas-or-next-year/amp/Astrobotic
Agrandar / El módulo de aterrizaje Peregrine de Astrobotic en la sede de la compañía en Pittsburgh.

Esta misión es uno de los dos primeros alunizajes comerciales que vuelan bajo la bandera del programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA, que comenzó en 2018 con el objetivo de comprar un transporte comercial a la Luna para los instrumentos científicos de la agencia. El programa CLPS, en muchos sentidos, es un precursor del programa Artemis, cuyo objetivo es devolver a los humanos a la superficie de la Luna.

La NASA otorgó a Astrobotic un contrato de 79,5 millones de dólares en 2019 para organizar la entrega de sus instrumentos científicos a la Luna a bordo del módulo de aterrizaje Peregrine. Astrobotic también tiene otro contrato CLPS con la NASA para un alunizaje con una nave espacial más grande previsto para finales de 2024.

Intuitive Machines, una empresa con sede en Houston, completó recientemente su módulo de aterrizaje Nova-C que se lanzará a finales de este año en un cohete SpaceX Falcon 9. Al igual que Astrobotic, Intuitive Machines tiene como objetivo transportar cargas útiles de la NASA a la superficie de la Luna como parte de un contrato. ganado bajo el programa CLPS.

Las máquinas astrobóticas e intuitivas compiten para lograr el primer aterrizaje suave de una nave espacial estadounidense en la Luna desde la última misión Apolo en 1972. Ambas ganaron sus contratos con la NASA en 2019 e inicialmente esperaban lanzarse en 2021. Ahora resulta que ambas deberían ser listo aproximadamente al mismo tiempo.

«En última instancia, el momento de nuestros dos lanzamientos se alinea de alguna manera», dijo Bhaskaran. «Será divertido ver Intuitive Machines y también será divertido ver despegar nuestra misión y, por supuesto, con suerte, realizar un aterrizaje exitoso».

Suponiendo que el cohete Vulcan vuele alrededor de Navidad, colocará el módulo de aterrizaje Astrobotic en una órbita de gran altitud, donde dará una vuelta alrededor de la Tierra antes de interceptar la Luna a un cuarto de millón de millas de la Tierra unos 15 días después del despegue, dijo Bhaskaran.

«Luego entraremos en la órbita lunar y luego procederemos con las operaciones orbitales antes de comenzar nuestras secuencias de aterrizaje», dijo.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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El próximo lanzamiento de la nave espacial SpaceX 'probablemente en 3 a 5 semanas', dice Elon Musk

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El próximo lanzamiento de la nave espacial SpaceX 'probablemente en 3 a 5 semanas', dice Elon Musk

Probablemente todavía estemos a un mes del próximo lanzamiento del megacohete Starship de SpaceX.

Esta fue la línea de tiempo propuesta por Elon Musk en un publicar en este fin de semana, diciendo que el próximo vuelo de prueba de Starship está «probablemente dentro de 3 a 5 semanas». “El objetivo es que el barco supere el nivel máximo de calefacción, o al menos más que la última vez”, añadió el empresario multimillonario.

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Los científicos proponen una nueva teoría de la formación continental

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Los científicos proponen una nueva teoría de la formación continental

Un nuevo estudio realizado por investigadores de Penn State sugiere que los cratones, estructuras antiguas que estabilizan los continentes de la Tierra, se formaron hace unos 3 mil millones de años a través de procesos iniciados por la erosión atmosférica de las rocas, no solo por la aparición de masas continentales estables. Esto desafía los puntos de vista tradicionales y tiene implicaciones para comprender la evolución planetaria y las condiciones adecuadas para la vida.

Antiguas y vastas extensiones de corteza continental, conocidas como cratones, han estabilizado los continentes de la Tierra durante miles de millones de años mediante cambios en las masas terrestres, la formación de montañas y el desarrollo de los océanos. Los científicos de Penn State han sugerido un nuevo mecanismo que podría explicar la formación de cratones hace unos 3 mil millones de años, arrojando luz sobre una cuestión de larga data en la historia geológica de la Tierra.

Los científicos informaron en la revista. Naturaleza que es posible que los continentes no hayan surgido de los océanos de la Tierra como masas continentales estables, caracterizadas por una corteza superior enriquecida en granito. Más bien, la exposición de rocas frescas al viento y la lluvia hace unos 3 mil millones de años desencadenó una serie de procesos geológicos que finalmente estabilizaron la corteza, permitiéndole sobrevivir durante miles de millones de años sin ser destruida ni reajustada.

Los resultados podrían representar una nueva comprensión de cómo evolucionan los planetas potencialmente habitables similares a la Tierra, dijeron los científicos.

Implicaciones para la evolución planetaria

«Para crear un planeta como la Tierra, hay que crear una corteza continental y estabilizarla», dijo Jesse Reimink, profesor asistente de geociencias en Penn State y autor del estudio. “Los científicos han considerado que esto es lo mismo: los continentes se estabilizaron y luego emergieron sobre el nivel del mar, pero lo que estamos diciendo es que estos procesos son distintos.

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Los cratones se extienden más de 150 kilómetros, o 93 millas, desde la superficie de la Tierra hasta el manto superior, donde actúan como la quilla de un barco, manteniendo los continentes flotando al nivel del mar o cerca de él durante todo el tiempo geológico, dijeron los científicos.

La meteorización puede haber concentrado en última instancia elementos productores de calor como uranio, torio y potasio en la corteza poco profunda, permitiendo que la corteza más profunda se enfríe y endurezca. Este mecanismo creó una capa de roca dura y gruesa que podría haber protegido el fondo de los continentes de una mayor deformación, una característica de los cratones, dicen los científicos.

Procesos geológicos y producción de calor.

«La receta para formar y estabilizar la corteza continental implica concentrar estos elementos productores de calor, que pueden considerarse como pequeños motores térmicos, muy cerca de la superficie», dijo Andrew Smye, profesor asociado de geociencias en Penn State y autor del trabajo. . estudiar. “Tenemos que hacer esto porque cada vez que átomo Cuando el uranio, el torio o el potasio se desintegran, liberan calor que puede aumentar la temperatura de la corteza. La corteza caliente es inestable: tiende a deformarse y no se pega.

Cuando el viento, la lluvia y las reacciones químicas destruyeron las rocas de los primeros continentes, los sedimentos y los minerales arcillosos fueron arrastrados a arroyos y ríos y llevados al mar, donde crearon depósitos sedimentarios como esquistos ricos en concentraciones de uranio, torio y potasio. dicen los científicos.

Antiguas rocas metamórficas llamadas gneis

Estas antiguas rocas metamórficas llamadas gneises, encontradas en la costa ártica, representan las raíces de los continentes ahora expuestos en la superficie. Los científicos dijeron que las rocas sedimentarias intercaladas en estos tipos de rocas proporcionarían un motor térmico para estabilizar los continentes. Crédito: Jesse Reimink

Las colisiones entre placas tectónicas enterraron estas rocas sedimentarias en las profundidades de la corteza terrestre, donde el calor radiogénico liberado por las esquistos provocó el derretimiento de la corteza inferior. Los derretimientos flotaron y ascendieron hacia la corteza superior, atrapando elementos productores de calor en rocas como el granito y permitiendo que la corteza inferior se enfriara y endureciera.

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Se cree que los cratones se formaron hace entre 3 y 2.500 millones de años, una época en la que los elementos radiactivos como el uranio se habrían desintegrado aproximadamente al doble de velocidad y habrían liberado el doble de calor que en la actualidad.

El trabajo destaca que la época en que se formaron los cratones a principios de la Tierra Media era particularmente adecuada para los procesos que podrían haber conducido a su estabilidad, dijo Reimink.

«Podemos considerar esto como una cuestión de evolución planetaria», dijo Reimink. “Uno de los ingredientes clave que se necesitan para crear un planeta como la Tierra podría ser la aparición de continentes relativamente temprano en su vida. Porque se van a crear sedimentos radiactivos que están muy calientes y que producirán una corteza continental muy estable que vive alrededor del nivel del mar y es un entorno ideal para que se propague la vida.

Los investigadores analizaron las concentraciones de uranio, torio y potasio en cientos de muestras de rocas del período Arcaico, cuando se formaron los cratones, para evaluar la productividad térmica radiogénica basándose en las composiciones reales de las rocas. Utilizaron estos valores para crear modelos térmicos de formación de cratones.

«Anteriormente, la gente observaba y consideraba los efectos del cambio en la producción de calor radiogénico a lo largo del tiempo», dijo Smye. «Pero nuestro estudio vincula la producción de calor a partir de rocas con la aparición de continentes, la generación de sedimentos y la diferenciación de la corteza continental».

Los cratones, que normalmente se encuentran en el interior de los continentes, contienen algunas de las rocas más antiguas de la Tierra, pero siguen siendo difíciles de estudiar. En áreas tectónicamente activas, la formación de un cinturón montañoso podría sacar a la superficie rocas que alguna vez estuvieron enterradas a gran profundidad.

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Pero los orígenes de los cratones siguen siendo profundamente subterráneos e inaccesibles. Los científicos dijeron que el trabajo futuro implicaría tomar muestras del interior de cratones antiguos y, tal vez, perforar núcleos para probar su modelo.

«Estas rocas sedimentarias metamorfoseadas que se han derretido y han producido granitos que concentran uranio y torio son como cajas negras que registran la presión y la temperatura», dijo Smye. «Y si podemos desbloquear estos archivos, podremos probar las predicciones de nuestro modelo sobre la trayectoria de vuelo de la corteza continental».

Referencia: “La erosión subaérea condujo a la estabilización de los continentes” por Jesse R. Reimink y Andrew J. Smye, 8 de mayo de 2024, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07307-1

Penn State y la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. financiaron este trabajo.

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¿Qué causa los diferentes colores de las auroras? Un experto explica el arcoíris eléctrico

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¿Qué causa los diferentes colores de las auroras?  Un experto explica el arcoíris eléctrico

La semana pasada, una erupción solar masiva envió una ola de partículas energéticas del Sol al espacio. Durante el fin de semana, la ola llegó a la Tierra y personas de todo el mundo pudieron ver auroras inusualmente vívidas en ambos hemisferios.

Aunque la aurora normalmente sólo es visible cerca de los polos, fue vista este fin de semana. tan al sur como Hawaii en el hemisferio norte y tan al norte como Mackay En el sur.

Este espectacular pico de actividad auroral parece haber terminado, pero no te preocupes si te lo perdiste. El Sol se acerca a su punto máximo Ciclo de manchas solares de 11 añosy se espera que regresen períodos de intensa aurora durante el próximo año.

Si viste la aurora o alguna de las fotos, quizás te preguntes qué estaba pasando exactamente. ¿Qué hace que el brillo y los diferentes colores? La respuesta está en los átomos, en cómo se excitan y cómo se relajan.

Cuando los electrones se encuentran con la atmósfera.

Las auroras son causadas por partículas subatómicas cargadas (principalmente electrones) que chocan contra la atmósfera terrestre. Estos son emitidos por el Sol constantemente, pero son más numerosos durante los periodos de mayor actividad solar.

La mayor parte de nuestra atmósfera está protegida de la entrada de partículas cargadas por el campo magnético de la Tierra. Pero cerca de los polos, pueden colarse y causar estragos.

La atmósfera terrestre contiene aproximadamente un 20% de oxígeno y un 80% de nitrógeno, con algunas trazas de otros elementos como agua, dióxido de carbono (0,04%) y argón.

La aurora de mayo de 2024 también fue visible en la región de Emilia-Romaña en el norte de Italia.
Luca Argalia/Flickr, CC BY-NC-SA

Cuando los electrones de alta velocidad chocan con moléculas de oxígeno en la atmósfera superior, dividen las moléculas de oxígeno (O₂) en átomos individuales. La luz ultravioleta del Sol también hace esto, y los átomos de oxígeno generados pueden reaccionar con las moléculas de O₂ para producir ozono (O₃), la molécula que nos protege de los dañinos rayos UV.

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Pero en el caso de la aurora boreal, los átomos de oxígeno generados están en un estado excitado. Esto significa que los electrones de los átomos están dispuestos de forma inestable y pueden “relajarse” liberando energía en forma de luz.

¿Qué da luz verde?

Como se ve en los fuegos artificiales, los átomos de diferentes elementos producen diferentes colores de luz cuando se les activa.

Los átomos de cobre dan luz azul, el bario es verde y los átomos de sodio producen un color amarillo anaranjado que quizás también hayas visto en las antiguas farolas de la calle. Estas emisiones están «permitidas» por las reglas de la mecánica cuántica, lo que significa que ocurren muy rápidamente.

Cuando un átomo de sodio está en estado excitado, sólo permanece allí durante unas 17 milmillonésimas de segundo antes de emitir un fotón de color amarillo anaranjado.

Pero, en la aurora boreal, muchos átomos de oxígeno se crean en estados excitados sin ninguna forma «permitida» de relajarse emitiendo luz. Sin embargo, la naturaleza encuentra un camino.

Un cielo nocturno moteado con luces verdes brillantes y rayas rosadas sobre ellas.
Aurora australis visible desde Oatlands, Tasmania, el 11 de mayo de 2024.
Imagen AAP/Ethan James

La luz verde que domina la aurora es emitida por átomos de oxígeno que se relajan desde un estado llamado “¹S” a un estado llamado “¹D”. Este es un proceso relativamente lento, que toma en promedio casi un segundo completo.

De hecho, esta transición es tan lenta que generalmente no ocurrirá con el tipo de presión atmosférica que vemos a nivel del suelo, porque el átomo excitado habrá perdido energía al chocar con otro átomo antes de que tenga la oportunidad de enviar un bonito mensaje verde. fotón. Pero en las capas superiores de la atmósfera, donde la presión atmosférica es menor y por tanto hay menos moléculas de oxígeno, tienen más tiempo antes de chocar y por tanto tienen posibilidades de liberar un fotón.

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Por esta razón, los científicos tardaron mucho en comprender que la luz verde de las auroras provenía de átomos de oxígeno. El brillo amarillo anaranjado del sodio se conoció en la década de 1860, pero no fue hasta la década de 1920 que científicos canadienses Entendí que el verde de la aurora se debía al oxígeno.

¿Qué hace la luz roja?

La luz verde proviene de la llamada transición «prohibida», que ocurre cuando un electrón en el átomo de oxígeno realiza un salto improbable de un patrón orbital a otro. (Las transiciones prohibidas son mucho menos probables que las permitidas, lo que significa que tardan más en ocurrir).

Sin embargo, incluso después de emitir este fotón verde, el átomo de oxígeno se encuentra en otro estado excitado sin posibilidad de relajación. La única salida es a través de otra transición prohibida, del estado ¹D al estado ³P, que emite una luz roja.

Esta transición está además prohibida, por así decirlo, y el estado ¹D debe sobrevivir durante unos dos minutos antes de que finalmente pueda romper las reglas y emitir una luz roja. Debido al tiempo necesario, la luz roja sólo aparece a grandes altitudes, donde las colisiones con otros átomos y moléculas son raras.

Además, debido a que hay muy poco oxígeno allí arriba, la luz roja tiende a aparecer sólo durante auroras intensas, como las que acabamos de tener.

Por eso la luz roja aparece encima de la verde. Aunque ambas surgen de relajaciones prohibidas de los átomos de oxígeno, la luz roja se emite mucho más lentamente y es más probable que se apague por colisiones con otros átomos en altitudes más bajas.

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Otros colores y por qué las cámaras los ven mejor

Aunque el verde es el color más común en las auroras boreales y el rojo es el segundo color más común, también hay otros colores. En particular, las moléculas de nitrógeno ionizado (N₂⁺, a las que les falta un electrón y tienen una carga eléctrica positiva) pueden emitir luz azul y roja. Esto puede producir un tinte magenta en altitudes bajas.

Todos estos colores son visibles a simple vista si la aurora es lo suficientemente brillante. Sin embargo, aparecen con más intensidad en el objetivo de la cámara.

Hay dos razones para esto. En primer lugar, las cámaras se benefician de una exposición prolongada, lo que significa que pueden dedicar más tiempo a recoger luz para producir una imagen que nuestros ojos. Como resultado, pueden tomar una imagen en condiciones más oscuras.

La segunda es que los sensores de color de nuestros ojos no funcionan muy bien en la oscuridad, por lo que tendemos a ver en blanco y negro en condiciones de poca luz. Las cámaras no tienen esta limitación.

Pero no te preocupes. Cuando la aurora es lo suficientemente brillante, los colores son claramente visibles a simple vista.



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