Planeterella, el inventó que ayudó a entender el misterio de la aurora boreal

Un aparato preciso diseñado hace un siglo por un físico noruego ayudó a entender muchos años después, uno de los fenómenos naturales más bellos
Planeterella, el inventó que ayudó a entender el misterio de la aurora boreal
Parece de mentira, pero esta es una aurora sobre Kirkjufell y las cascadas aledañas en Islandia de noche.

El 9 de septiembre de 1898, los cielos de Londres, París, Viena y Roma se tiñeron de rojo y naranja, como suele ocurrir cuando las auroras se escapan de sus fronteras usuales y hacen una rara incursión en otras latitudes, donde la gente no está acostumbrada a su titileo.

Para quienes creyeron que esos cielos ardientes presagiaban un desastre inminente, la noticia del día siguiente sobre el asesinato de la bella y amada Isabel emperatriz de Austria a manos de un anarquista italiano confirmó sus temores.

El mismo evento celestial llevó al brillante científico noruego Kristian Birkeland a escribir el artículo que quizás no les servía de consuelo a los dolientes pero que dejaba claro que los colores del cielo no tenían nada que ver con lo que le había ocurrido a la emperatriz Sisi.

Publicado en la primera página de Verdens Gang, uno de los principales diarios del país, “Manchas solares y auroras: un mensaje del Sol” fue la primera presentación al público general de su nueva teoría sobre las luces del norte.

La razón científica de la belleza

La aurora boreal ha fascinado a culturas a lo largo de la historia, y hay varias explicaciones sobre su razón de ser.

Cuando Nanabuzho terminó de crear el mundo y los seres humanos -contaba una de las naciones amerindias del norte-, se retiró a su hogar en el norte. Antes de irse, prometió que seguiría protegiendo a sus creaciones y la aurora boreal es su manera de decir que nos sigue queriendo.

Aunque quizás el extraordinario fenómeno ocurre cuando un zorro mágico arrastra su cola sobre la nieve y la dispara hacia el cielo, como explicaban los antiguos finlandeses, quienes le dieron a la aurora boreal el nombre “revontulet”, que significa “fuego de zorro”.

Podían ser también espíritus de humanos bailando, como dice la nación Saulteaux de Canadá, o una danza de los dioses, según los aborígenes australianos, o hasta la entrada a una cueva celestial, como indican algunos textos de los antiguos romanos y griegos.

Hay muchas otras razones por las cuales aparecen en el cielo luces de colores llamativos que bailan al son de su propia melodía.

Pero como ni el asombro ni la curiosidad se agotan, sobre todo ante un espectáculo tan fenomenal como la aurora, Birkeland, quien nació hace 150 años y murió hace 100, se propuso encontrar la razón científica de la belleza.

Su hipótesis era que las auroras boreales eran el producto de la interacción entre partículas cargadas de electricidad emanadas por el Sol y el campo magnético de la Tierra.

El excéntrico científico

Birkeland era excéntrico, entusiasta y bromista.

Se ajustaba al estereotipo de profesor distraído, de los que apuntan todo en pedacitos de papel que luego pierden. Más de una vez salió disparado por los aires tras recibir descargas de electricidad en experimentos que le salían mal.

Vivía completamente absorto en su trabajo… tanto que organizó una conferencia la mañana de su boda y tuvo que hablar rapidísimo para poder llegar a la ceremonia a tiempo. El matrimonio no duró mucho.

En la época de Kirland ya se sabía del geomagnetismo, gracias a las investigaciones del médico real de la reina Isabel I, William Gilbert.

En su libro De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure, publicado en 1600, explicó que sus experimentos lo llevaron a concluir que la Tierra era magnética y que esa era la razón por la cual las brújulas apuntaban al norte (antes se creía que era acción de la estrella Polaris o que había una gran isla magnética en el Polo Norte).

Desde que Galileo usó su telescopio en el siglo XVII, se sabía que al Sol le salían pecas en su superficie; de hecho, decirlo fue uno de sus crímenes contra la Iglesia, pues una creación de Dios no podía ser imperfecta.

Y en su época se estaba empezando a entender que esas pecas del Sol estaban relacionadas con explosiones, luego de que en 1859 el científico británico Richard Carrington había visto una en acción por primera vez en la historia.

El problema era otra cosa que ‘se sabía’: no había materia entre el Sol y la Tierra, había escrito el famoso Lord Kelvin en 1892.

De ser así, la hipótesis de Birkerland no era posible.

Sin embargo…

Sus observaciones la respaldaban.

En 1897, 1899 y en 1902 Birkerland se embarcó en expediciones al norte de Noruega con el propósito de estudiar las auroras.

Aunque en la primera fue frustrada por una tormenta de nieve que obligó al equipo a regresar, dos años después pudo tomar las medidas magnéticas que lo llevaron a suponer que el fenómeno de las luces se debía a los efectos electromagnéticos y el flujo de partículas que venían del Sol.

Pero necesitaba más para desarrollar y probar su teoría así que retornó por tercera vez a Finnmark, en el noreste de Noruega a un observatorio que estaba vinculado con otros cuatro en diferentes países, lo que le permitió tomar medidas en diferentes puntos del óvalo auroral.

Así pudo deducir que el Sol era el encendedor de las auroras, lo que -en esa época- sonaba tan exótico como el zorro que con su cola lanzaba nieve hacia las estrellas.

Una miniaurora en el laboratorio

Necesitaba entonces más que sus observaciones, documentadas en su libro “La expedición noruega de la aurora polaris”, para corroborar sus ideas.

Como lo había hecho William Gilbert para explorar el geomagnetismo, Birkelan se valió de una terrella, expresión latina que significa “pequeño planeta Tierra”, representado como una esfera magnetizada.

El modelo de Birkeland, la Planeterella, tenía una esfera grande que representaba el Sol y una más pequeña, que representaba la Tierra…

..ambas metidas en una caja de vidrio. Las condiciones adentro era cercana al vacío.

El sol de Birkeland emitía electrones en todas las direcciones. Su planeta tenía un campo magnético.

Cuando los electrones viajan en dirección al pequeño planeta, el campo magnético los canalizaba y cuando estos chocaban con las pocas moléculas de aire que quedaban en la cámara, el resultado era ese brillo que puedes ver en los polos de la terrella.

Admirado pero adelantado

A pesar de que había logrado probarla con sus observaciones y hasta con sus miniauroras reproducidas en su laboratorio, la comunidad científica no aceptó ni ésta ni varias otras de sus hipótesis relacionadas con el espacio hasta después de la década de 1960, cuando empezó a recibir evidencia de los satélites.

El hecho de que tomara tanto tiempo para que le creyeran no se debió a falta de respeto: sus amigos y colegas admiraban su inteligencia, talento e inventiva, así como su dedicación a la investigación de todos los aspectos de la ciencia física.

Entre varias muestras del respeto que le tenían en su época está la solicitud del rey Oscar II de Suecia para que tomara el cargo de profesor principal de Física en la Universidad de Kristianía, donde le decían “el niño profesor”, pues era el más joven de todos.

Además, para generar fondos para sus investigaciones, inventó uno de los primeros sistemas industriales para la fijación del nitrógeno atmosférico para la producción de fertilizantes y fundó una compañía para producirlos: Norsk Hydro, hoy en día la firma más grande de Noruega.

Y todo eso es apenas un poco de lo que Birkeland logró; no por nada fue candidato a Premio Nobel siete veces.

Así es que ciertamente no fue por falta de respeto. La razón por la que la comunidad científica no aceptó durante décadas sus hipótesis sobre las auroras es precisamente que Birkeland se había adelantado décadas a su época.

Corrientes a favor de Birkeland

La teoría de que existen enormes corrientes eléctricas impulsadas por el viento solar y guiadas a través de la ionosfera por el campo magnético terrestre postulada por Birkeland tuvo que esperar hasta los años 60, cuando los satélites mostraron partículas en el espacio “vacío”, así como él predijo.

En los años 70, se pudieron confirmar mediante mediciones directas en el espacio.

Hoy sabemos que cerca de un millón de toneladas de partículas, protones y electrones, son despedidas por el Sol cada segundo en lo que conocemos como viento solar.

La reivindicación de Birkerland, aunque póstuma, ha sido cabal.

En un simposio en 1967 se decidió unánimemente que las corrientes eléctricas en un espacio de plasma se llamarían Corrientes de Birkeland. Además, se le ha llamado “el primer científico espacial” y “el padre de los experimentos de plasma en laboratorio y espacio“.

¿Qué fue de él?

n 1913, Birkeland viajó a Egipto a estudiar las luces zodiacales y se quedó atrapado allá pues estalló la Primera Guerra Mundial.

Aislado, sin colegas y amigos que se habían encargado de imponer cierto orden en la vida del excéntrico científico, quien olvidaba comer y no dormía, empezó a tomar sin límites y a recurrir a una droga adictiva y peligrosa llamada Veronal para curar su insomnio.

Eventualmente, aceptó acompañar al cónsul danés a una gira por Asia con la esperanza de que por esa ruta podría volver a Europa, pero en 1917 lo encontraron muerto en un hotel en Tokio después de haber tomado una dosis 20 veces más alta que la indicada de Veronal.

¿Y sus auroras?

La tecnología nos ha permitido ir develando otros misterios de la aurora polaris, aunque todavía guardan sus secretos.

Hoy en día contamos con imágenes que están permitiendo descubrir su extraordinaria y verdadera naturaleza.

Imágenes como ésta son claves para entender este bello fenómeno:

La aurora forma coronas de luz en los polos Norte y Sur del paneta. Cada halo alcanza altitudes de más de 300 kilómetros y juntos forman un anillo de más de 10.000 kilómetros.

La razón por la que estos espectáculos se enfoquen en los polos es una propiedad fundamental de nuestro planeta, su magnetismo, usualmente es invisible.

Sin embargo en esta imagen -captada por la Estación Espacial Internacional- se ven rayos de luz que trazan las líneas del campo magnético de la Tierra.

Y los científicos están entendiendo cada vez más los mensajes que traen las auroras sobre lo que ocurre en lugares del espacio que no podemos ver.

Es tremendamente interesante… pero ese tema lo dejamos para otra ocasión, si nos dejas saber que te interesa.