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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.



Leer más: ¿Qué son las auroras boreales y por qué vienen en diferentes formas y colores? Dos expertos explican


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

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Google lanza Android 15 beta 2.1 con solución de espacio privado

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Google lanza Android 15 beta 2.1 con solución de espacio privado

Tras la gran actualización de la semana pasada, Google es despliegue Android 15 Beta 2.1 hoy con una solución única para el espacio privado.

AP31.240426.023 con parche de seguridad de mayo de 2024 está disponible para todos los dispositivos compatibles: Pixel 6, Pixel 6 Pro, Pixel 6a, Pixel 7, Pixel 7 Pro, Pixel 7a, Pixel Tablet, Pixel Fold, Pixel 8, Pixel 8 Pro y Pixel 8a .

  • Esta actualización menor de Android 15 Beta 2 soluciona el problema por el cual la creación de un espacio privado en un dispositivo eliminaba los íconos de aplicaciones de la pantalla de inicio (o de las pantallas de inicio si se habían agregado varias pantallas de inicio). (Número 340868295)

Esta pequeña actualización OTA de 11 a 12 MB ya está ampliamente implementada.

Google también proporcionó algunos consejos sobre cómo utilizar el espacio privado, siendo este último particularmente práctico:

  • Si ha ocultado un espacio privado y no recuerda cómo recuperarlo, escriba «Espacio privado» en la barra de búsqueda y toque «Espacio privado: toque para configurar o abrir».
  • Si olvida el factor de desbloqueo del Espacio privado, puede eliminar el Espacio privado desde Configuración > Sistema > Opciones de reinicio > Eliminar espacio privado, utilizando el factor de desbloqueo de su dispositivo.
  • Puedes instalar una versión de Private Space para una aplicación de tu propiedad fuera de Private Space manteniendo presionado el ícono de la aplicación y tocando «Instalar de forma privada».

Todos los dispositivos elegibles registrados en el Programa beta de Android para Pixel Se ofrecerá una actualización inalámbrica (OTA) a la versión beta 2.1.

  • Pixel 8a: imagen de fábrica – OTA
  • Pixel 8 Pro: imagen de fábrica – OTA
  • Píxel 8: imagen de fábrica – OTA
  • Tableta Pixel: imagen de fábrica – OTA
  • Pixel Fold: imagen de fábrica – OTA
  • Pixel 7a: imagen de fábrica – OTA
  • Pixel 7 Pro: imagen de fábrica – OTA
  • Píxel 7: imagen de fábrica – OTA
  • Pixel 6a: imagen de fábrica – OTA
  • Pixel 6 Pro: imagen de fábrica – OTA
  • Píxel 6: imagen de fábrica – OTA

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Los físicos finalmente confirman la asombrosa predicción de Einstein sobre los agujeros negros: ScienceAlert

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Los físicos finalmente confirman la asombrosa predicción de Einstein sobre los agujeros negros: ScienceAlert

Los mecanismos detallados de cómo la materia cae sobre un agujero negro desde fuera del horizonte de sucesos se han revelado en un nuevo artículo.

Como predijo la teoría de la gravedad de Einstein, hay un punto en el que la materia deja de girar alrededor del agujero negro y cae hacia abajo, hundiéndose precipitadamente más allá del punto de no retorno.

Hoy, gracias a los datos radiológicos de un agujero negro activo, por fin tenemos pruebas de la existencia de esta «región de inmersión».

«La teoría de Einstein predijo que esta caída final existiría, pero esta es la primera vez que hemos podido demostrar que sucede». dice el físico teórico Andrew Mummery de la Universidad de Oxford en el Reino Unido.

«Piense en ello como un río que se convierte en una cascada: hasta ahora hemos mirado el río. Esta es la primera vez que vemos la cascada».

La materia que se mueve hacia un agujero negro no sigue una línea recta. Da vueltas y vueltas, como agua arremolinándose, girando en espiral, inexorablemente hacia una alcantarilla. No es una comparación inútil: la comparación es tan adecuada que los científicos utilizan vórtices de agua arremolinados para estudiar los entornos alrededor de los agujeros negros.

La Vía Láctea con la ubicación de MAXI J1820+070 marcada por una cruz blanca. Barra lateral: datos de Chandra que muestran el parpadeo de un agujero negro en 2018. (NASA/CXC/Universidad de París/Sr. Espinasse et al./PanSTARRS)

Estudiar los agujeros negros en sí es un poco complicado, porque el espacio-tiempo distorsionado que los rodea es muy extremo.

Pero hace varias décadas, el trabajo teórico de Albert Einstein predijo que a cierta proximidad del agujero negro, la materia ya no podría seguir una órbita circular estable y caería directamente hacia abajo, como el agua sobre el borde del agujero negro. drenaje similar.

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No hay razón para creer que no sea así (la materia debe cruzar el horizonte de sucesos de una forma u otra, y la teoría de la gravedad de Einstein ha resistido un escrutinio generalizado), pero de lo que los astrofísicos no están seguros es de si Sería capaz de detectarlo.

El trabajo de Mummery y sus colegas tuvo varias partes. Uno de ellos fue el desarrollo de simulaciones numéricas y modelos que describen la región de inmersión para revelar el tipo de luz que emite. Después de eso, necesitaban evidencia observacional que contuviera la misma emisión de la región de inmersión.

El agujero negro en cuestión se encuentra en un sistema a unos 10.000 años luz de distancia llamado MAXI J1820+070. Este sistema contiene un agujero negro de aproximadamente 8,5 veces la masa del Sol y una estrella compañera binaria, cuyo agujero negro elimina material a medida que el par de objetos orbita, alimentándose en ráfagas que se manifiesta como parpadeo de rayos X.

Los astrónomos observaron este agujero negro para comprender mejor su comportamiento, por lo que los investigadores pudieron acceder a datos de muy alta calidad obtenidos mediante rayos X. nustar Y MEJOR Instrumentos en órbita terrestre baja. Se centraron particularmente en una explosión que ocurrió en 2018.

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Estudios anteriores habían señalado que durante las observaciones de esta explosión se detectó un brillo adicional que realmente no podía explicarse.

A estudio 2020 Se planteó la hipótesis de que este resplandor podría surgir de la región de la órbita circular estable más interna, es decir, la zona de inmersión. Mummery y sus colegas estudiaron este brillo con especial cuidado y descubrieron que coincidía con la emisión que habían obtenido de sus simulaciones.

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Según los investigadores, esto finalmente establece sin lugar a dudas la existencia de la región de inmersión, brindándonos una nueva sonda para el régimen gravitacional extremo en la región inmediatamente fuera del horizonte de sucesos de un agujero negro.

«Lo que es realmente emocionante es que hay muchos agujeros negros en la galaxia, y ahora tenemos una nueva y poderosa técnica para usarlos para estudiar los campos gravitacionales más fuertes conocidos». Mama dice.

“Creemos que esto representa un nuevo e interesante avance en el estudio de los agujeros negros, que nos permitirá estudiar esta última región a su alrededor.

Sólo entonces podremos comprender completamente la fuerza gravitacional. Esta inmersión final del plasma ocurre en el borde mismo de un agujero negro y muestra la materia reaccionando a la gravedad en su forma más fuerte posible. »

La investigación fue publicada en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

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“Todo el mundo tiene que hacer esto”

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“Todo el mundo tiene que hacer esto”

Un ex capitán de la Fuerza Aérea de 90 años rompió un récord cuando fue lanzado al espacio el domingo por la mañana en el primer vuelo espacial tripulado de Blue Origin en casi dos años.

Ed Dwight, cuya biografía de Blue Origin dice que nació en 1933 y creció en Kansas City, Kansas, describió el vuelo del domingo como una experiencia que «le cambió la vida».

Dwight fue una de las seis personas a bordo y se unió a Mason Angel, Sylvain Chiron, Kenneth L. Hess, Carol Schaller y Gopi Thotakura en el viaje. El lanzamiento del domingo marcó la primera vez que New Shepard de Blue Origin envió humanos al espacio desde agosto de 2022.

El cohete despegó alrededor de las 9:35 a. m., hora central, desde un sitio cerca de Van Horn, Texas, y regresó a la Tierra en 10 minutos, escribió Blue Origin en una publicación en X, anteriormente Twitter, donde la compañía espacial compartió actualizaciones y videos de vuelos. En el momento de la publicación se desconocía el coste por persona de los vuelos espaciales.

«Blue Origin completó con éxito su séptimo vuelo espacial tripulado y el vuelo número 25 del programa New Shepard», escribió la compañía espacial en un comunicado.

La cápsula que transportaba a los pasajeros aterrizó alrededor de las 9:45 a.m. Aunque sólo se desplegaron dos de sus tres paracaídas, no planteó ningún problema grave para el aterrizaje.

Cuando la puerta de la cápsula se abrió alrededor de las 10 a.m., apareció Dwight y dijo que estaba «extasiado», según el video del lanzamiento y aterrizaje de Blue Origin.

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«Pensé que no lo necesitaba en mi vida, pero mentí», dijo Dwight. «Es una experiencia que cambia la vida. Todo el mundo tiene que vivirla».

Semana de noticias El domingo, nos comunicamos con los representantes de Dwight y Blue Origin por correo electrónico para hacer comentarios.

El ex capitán de la Fuerza Aérea Ed Dwight fue una de las seis personas a bordo del vuelo espacial de Blue Origin que se lanzó desde Texas el 19 de mayo de 2024. A los 90 años, Dwight se convirtió en la persona de mayor edad en…


Robby Klein/Contorno/Getty

Blue Origin, la compañía de viajes espaciales fundada por Jeff Bezos, envió a 37 personas -incluida la tripulación del domingo- al espacio a bordo de su cohete New Shepard.

Los vuelos espaciales convirtieron a Dwight, un ex capitán de la Fuerza Aérea convertido en escultor, en la persona de mayor edad en ir al espacio. Superó el récord anterior establecido por el actor William Shatner, quien también tenía 90 años cuando viajó al espacio a bordo del New Shepard de Blue Origin en 2021.

Después de que Dwight fuera elegido por primera vez para un asiento de vuelo de Blue Origin, patrocinado por la organización sin fines de lucro Space for Humanity y la Fundación Jaison y Jamie Robinson, habló sobre la aventura en una entrevista con Los New York Times que fue publicado en abril. Dwight dijo que después de décadas de espera, su viaje «es un evento natural que debería haber ocurrido en algún momento».

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«Toda mi vida se ha centrado en hacer las cosas», dijo. «Este es el clímax».

En 1961, Dwight fue seleccionado por el presidente John F. Kennedy para ser «el primer candidato a astronauta negro del país, pero nunca tuvo la oportunidad de volar», según el comunicado de Blue Origin.

Poco antes del regreso de Dwight a la Tierra, Blue Origin compartió un vídeo en las redes sociales que destacaron su recorrido.

«Pronto, Ed Dwight completará una misión que comenzó hace 63 años», escribió Blue Origin en X y YouTube.

En un publicar enBlue Origin compartió un video de los pasajeros dentro de la cápsula durante su vuelo espacial y escribió: «Cambiado para siempre».