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Propagación de radio auroral

Propagación de radio auroral

La vista de una aurora en el cielo por la noche puede ser sobrecogedora, tomando la forma de resplandores de hermosos colores que cambian con gracia el cielo. Los colores suelen ser verdes y rojos, aunque en ocasiones se pueden apreciar tintes azulados. Para muchas personas, una aurora es una vista hermosa de ver, pero también es una indicación de actividad en los cielos que también puede resultar en algunos cambios dramáticos en la propagación de radio. Para los radioaficionados, esto podría significar un rendimiento degradado en las bandas de radioaficionados de HF, mientras que en VHF puede brindar la oportunidad de una forma única de propagación de radio.

Para que los radioaficionados puedan hacer el mejor uso de estos fenómenos de radio, es útil comprender las razones por las que ocurren y la mecánica de cómo se propagan las señales de radio en estas condiciones. Para hacer esto, primero es necesario mirar al Sol.

El sol y su efecto en la propagación por radio

El Sol genera una cantidad colosal de energía, parte de la cual nos proporciona luz y calor aquí en la Tierra. También genera luz ultravioleta y rayos X que tienen un efecto sobre la propagación de radio. Como resultado, la ionosfera se forma en la atmósfera superior y esto permite que las ondas de radio se reflejen o, más correctamente, se refractan de regreso a la tierra, lo que permite las comunicaciones de radio globales en las bandas de HF o de onda corta.

Los niveles de energía que emanan del Sol no siempre son constantes. Esto, a su vez, afecta la condición de la ionosfera, que a su vez afecta la propagación de radio de HF. La monitorización de la energía solar puede dar una buena indicación del estado de las comunicaciones por radio de onda corta, y esto puede ser utilizado por los usuarios de las bandas de radio de HF, incluidos los radioaficionados, las emisoras de onda corta y los usuarios comerciales.

A veces se producen importantes perturbaciones en el Sol y estas pueden tener efectos importantes en las condiciones de propagación de radio. Las erupciones solares y otras formas de perturbación conocidas como eyecciones de masa coronal pueden cambiar totalmente la condición de la ionosfera y dar lugar a la actividad auroral.

De los dos tipos de perturbaciones, ahora se cree que las CME son la principal causa de las auroras. Estas CME consisten en gigantescas erupciones en la superficie del Sol que arrojan grandes cantidades de material al espacio, junto con esto hay un enorme aumento en el nivel de radiación emitida.

En condiciones normales, el Sol emite materia y esta forma lo que se conoce como viento solar. Cuando ocurren las CME, el viento solar aumenta significativamente y esto afecta a la Tierra cuando llega.

Efecto de las perturbaciones solares en la propagación de radio

La forma en que el viento solar interactúa con la tierra es bastante complicada. Esencialmente, normalmente es desviado por el campo magnético de la Tierra, aunque algunos ingresan a través de las áreas alrededor de los polos norte y sur por donde el campo ingresa a la Tierra. Esto es normal y no se notan efectos indebidos.

Cuando hay una perturbación solar y el nivel del viento solar aumenta, se producen cambios. La señal más obvia es que se produce una aurora visible iluminando los cielos del norte o del sur. Esto ocurre porque las partículas de alta energía ingresan a la atmósfera de la Tierra a lo largo de las líneas magnéticas de fuerza que ingresan a la Tierra por los polos. A medida que viajan chocan con moléculas en la atmósfera liberando iones positivos y electrones negativos. Cuando esto ocurre se genera una pequeña cantidad de luz y es esto lo que provoca las luces del norte y del sur.

El aumento del viento solar debido a la perturbación tiene un efecto significativo en la propagación de radio, y esto, naturalmente, es de gran interés para los radioaficionados. Se encuentra que las partículas pasan a través de las partes externas de la ionosfera con poco efecto. Sin embargo, a medida que la altitud disminuye, alcanzan la capa E. Aquí comienzan a chocar con las moléculas de gas, y esto aumenta los niveles de ionización en estas áreas en un grado muy importante. El resultado de esto es que la ionización refleja señales a frecuencias mucho más altas de lo normal. Las comunicaciones pueden establecerse bien en la parte VHF del espectro y, a veces, se han detectado reflejos en frecuencias de hasta aproximadamente 1000 MHz. Esta cifra superior es algo excepcional, aunque el máximo normal para las comunicaciones de radioaficionados es de alrededor de 430 MHz.

Desafortunadamente para los entusiastas de la radioafición HF, muchas de las partículas de plasma viajan hacia abajo hacia la capa D donde nuevamente los niveles de ionización aumentan considerablemente. Aquí, el mayor nivel de ionización sirve para absorber ondas de radio a frecuencias mucho más altas de las que normalmente se verían afectadas. De esta manera, gran parte de las comunicaciones de la banda de HF se pueden bloquear.

Se encuentra que durante el curso de un evento auroral normal, las regiones polares se ven afectadas primero y por esta razón la absorción a menudo se llama absorción del casquete polar (PCA). Por lo general, la absorción del casquete polar se limita a latitudes superiores a 60, aunque durante algunos de los eventos más grandes esto se extenderá más hacia el ecuador.

Progreso de un evento auroral

Aunque los diferentes eventos variarán ampliamente de uno a otro, tendrán muchas similitudes. A menudo, el evento comenzará con una serie de pequeñas bengalas. Estos hacen que aumente el nivel de radiación solar y esto trae una mejora en las condiciones de radio de la banda de HF. Junto a esto, el ruido solar también aumenta.

Estas pequeñas erupciones son solo un precursor de la perturbación solar que se produce y causa una perturbación ionosférica repentina o SID. En este punto, las bandas de ondas decamétricas se cierran para las comunicaciones por radio ionosféricas durante un breve período. Sin embargo, pronto se recuperan ya que hay un aumento en el flujo solar. Aproximadamente 20 a 30 horas después de la actividad solar, la onda de choque del viento solar golpea la tierra provocando una tormenta magnética. Las comunicaciones de radio en las bandas de HF fallan y comienza el evento auroral completo. En este punto, se mejora la propagación de radio VHF y se pueden establecer contactos a distancias de varios cientos de kilómetros. Luego, habiendo alcanzado un pico, la aurora termina y las bandas de HF se recuperan lentamente, las bajas frecuencias se vuelven utilizables primero.

Ver el vídeo: #VOACAP Herramienta de predicción de propagación - Tutorial (Octubre 2020).