El mismo fenómeno que provoca las auroras —las cortinas mágicas de luz verde a menudo visibles desde las regiones polares de la Tierra— provoca el agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera. Este agotamiento puede tener importancia para el cambio climático global y, por lo tanto, comprender este fenómeno es importante.

Ahora, un grupo de científicos dirigido por el profesor Yoshizumi Miyoshi de la Universidad de Nagoya, Japón, ha observado, analizado y proporcionado información sobre este fenómeno. Los resultados fueron publicados en la revista Nature. Informes científicos.

En la magnetosfera de la Tierra, la región del campo magnético alrededor de la Tierra, los electrones del Sol permanecen atrapados. Interacciones entre electrones y ondas de plasma Puede hacer que los electrones atrapados escapen y entren en la atmósfera superior de la Tierra (la termosfera). Este fenómeno, llamado deposición de electrones, es responsable de la aurora boreal. Pero estudios recientes muestran que esto también es responsable de la ozono El agotamiento de las capas en la atmósfera (por debajo de la termosfera) y puede tener cierto efecto en nuestro clima.

Además, tal agotamiento del ozono atmosférico puede ocurrir precisamente durante la aurora boreal. Si bien los científicos han estudiado la deposición de electrones en relación con las auroras, ninguno de ellos ha podido explicar cómo causa el agotamiento de la capa de ozono en la mesosfera.

El profesor Miyoshi y su equipo aprovecharon la oportunidad para cambiar esta narrativa durante una tormenta geomagnética leve sobre la península escandinava en 2017. Dirigieron sus observaciones a la “aurora pulsante” (PsA), un tipo de aurora tenue. Sus observaciones fueron posibles gracias a experimentos coordinados con el Radar incoherente europeo (EISCAT) (a una altitud de 60 a 120 km donde ocurre la PsA), la nave espacial japonesa Arase y una red de cámaras todo el cielo.

Los datos de Arase mostraron que un archivo electrones atrapados En la magnetosfera de la Tierra tiene un amplio rango de energía. También notó la presencia de ondas de coro, un tipo de ondas de plasma electromagnéticas, en esa región del espacio. Luego, las simulaciones por computadora mostraron que Ares había observado ondas de plasma que provocaban que estos electrones se depositaran en el amplio rango de energía, lo que es consistente con las observaciones de EISCAT por debajo de la termosfera de la Tierra.

El análisis de datos de EISCAT mostró que los electrones con un amplio rango de energía, desde unos pocos keV (kiloelectronvoltios) hasta MeV (megaelectronvoltios), causan PsA. Estos electrones transportan suficiente energía para penetrar nuestra atmósfera por menos de 100 km, hasta una altitud de hasta 60 km, donde se encuentra el ozono atmosférico. hecho, simulación por ordenador El uso de datos de EISCAT mostró que esto Electrones El ozono local en la atmósfera se agota (en más del 10%) al entrar en contacto con él.

El profesor Miyoshi explica: “Los APs ocurren casi a diario, se extienden por grandes áreas y duran horas. Por lo tanto, la capa de ozono agotamiento De estos eventos pueden ser importantes. Hablando de la mayor importancia de estos hallazgos, el profesor Miyoshi continúa: “Esto es solo Caso de estudio. Se necesitan más estudios estadísticos para confirmar la cantidad de destrucción de ozono que ocurre en la atmósfera media debido a la deposición de electrones. Después de todo, la influencia de este fenómeno en el clima puede tener un impacto potencial en la vida moderna ”.