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  • Investigación y Ciencia
  • Junio 2018Nº 501
Taller y laboratorio

Magnetismo

Auroras boreales caseras

Seguimos los pasos de Kristian Birkeland, quien hace ya más de un siglo consiguió reproducir este bello fenómeno natural en el laboratorio.

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¿Quién no se ha quedado extasiado alguna vez contemplando las auroras boreales o australes? Hay quienes lo han conseguido en directo, otros solo las hemos visto a través de la televisión, y todos nos hemos fascinado reflexionando sobre su origen. Precisamente para comprender su génesis, hoy traemos a estas páginas una versión de laboratorio que nos permitirá reproducirlas a nuestro antojo. Nos basaremos para ello en el trabajo de los grandes científicos que nos han precedido y, al mismo tiempo, intentaremos simplificar algunos de los experimentos contemporáneos de funcionamiento perfecto pero construcción onerosa.

Las auroras se producen debido al efecto del viento solar: partículas cargadas provenientes del Sol que interaccionan con el aire enrarecido de las capas altas de la atmósfera. El campo magnético terrestre desvía esas partículas hacia las polos, razón por la que las auroras se producen básicamente allí. Ahora bien, ¿cómo reproducirlas en un laboratorio?

El primer montaje experimental de este tipo se lo debemos a Kristian Birkeland, quien a finales del siglo XIX construyó una primera cámara de vacío donde sometía una esfera magnética a descargas de alta tensión. Su trabajo también se apoyó en los descubrimientos previos. Ya en 1747, Anders Celsius descubrió que el campo magnético terrestre era imprescindible en la dinámica de las auroras. Y, mucho antes, William Gilbert había construido una esfera magnética que imitaba a la Tierra y con la que verificó el comportamiento de las brújulas. La descripción de estos experimentos la publicó en 1600, y a su modelo magnético de nuestro planeta lo llamó terrella. Quizás inspirado en ello, Birkeland bautizó su experimento con el mismo nombre, el cual sigue usándose hoy en día.

Desde hace unos años disponemos de una versión moderna de dicho montaje. Esta se debe a Jean Lilensten, investigador de la Universidad de Grenoble, quien ha ideado un dispositivo en el que la manipulación de las esferas y los electrodos puede hacerse desde el exterior de la cámara de vacío, lo que simplifica enormemente el ajuste de los elementos. Este instrumento ha recibido un nuevo nombre, planeterrella, y sus únicos inconvenientes son la complejidad y el precio de su construcción. Se trata en todo caso de un diseño óptimo, lo que le ha merecido diversas réplicas a lo largo y ancho del mundo, incluida una que se encuentra en la Universidad de Alcalá de Henares.

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