C. E. R. Z.

INVESTIGADORAS:1. JESSICA JEANMILLETTE GRANADOS CISNEROSN 142. MAYTE ABIGAL FLORESN 103. GUADALUPE MARISOL MARAVILLA LEIVAN 24

DOCENTE:SONIA ESTELA GARCA

GRADO: 9SECCIN: B

TEMA: AURORAS BOREALES

MATERIA: CIENCIAS SALUD Y MEDIO AMBIENTE

FECHA DE ENTREGA:16 DE MARZO DE 2015

NDICE

IntroduccinPlanteamiento del problemaObjetivos de la investigacinDelimitacin: Terica, Espacial y TemporalJustificacinMarco Terico:Qu son las auroras boreales?Por qu se dan las auroras boreales?Los colores y las formas de las aurorasCmo se forma una aurora boreal?En qu pocas del ao se dan las auroras boreales?Tipo de estudioFormulacin de la hiptesisUniverso y muestraUnidades de observacin, variablesTcnicas e instrumentos de recoleccin de datosEncuestaTabulacinGrficasConclusinAnexos

Complejo Educativo Colonia Ro ZarcoENCUESTA SOBRE LAS AURORAS BOREALESObjetivo: Dar a conocer a los alumnos qu es una Aurora boreal.1. Sabes qu es una Aurora boreal?SiNo2. Has visto una Aurora boreal?SiNo3. Sabes cmo se forma una Aurora boreal?SiNo4. Conoces de qu color son las Auroras boreales?SiNo5. Sabas que el sol est detrs de su formacin?SiNo6. Conoces en qu pocas del ao se dan las Auroras boreales?SiNo7. Has visto qu formas tienen las Auroras boreales?SiNo8. Conoces cmo se comienza una Aurora boreal?SiNo9. Sabes por qu se forma una Aurora boreal?SiNo10. Sabes en qu zona se forma una Aurora boreal?SiNo

INTRODUCCIN

Nosotras en este trabajo pretendemos conocer y dar a conocer mejor lo que son las auroras boreales, para que nuestros compaeros se interesen ms en ellas.

La Aurora boreal es un fenmeno natural que muestra una explosin de colores muy llamativos en el cielo. Tambin podemos decir que una aurora boreal es un espectculo de colores que se forman en el cielo, nosotras en este trabajo queremos saber cmo se forma una aurora boreal en el cielo.

El trabajo que nos ha tocado a nosotras es muy interesante, ya que una aurora boreal es un fenmeno natural que es muy difcil de apreciar, ya que slo se da dos o tres veces en el ao y de distintos colores, pero no dura lo suficiente como para que los seres humanos puedan definir el proceso de formacin de una aurora boreal, ya que slo dura de 15 a 20 segundos en el cielo, tal como si fueran luces artificiales (plvora) porque duran muy poco en el cielo.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

CMO SE FORMANLAS AURORASBOREALES?

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

OBJETIVO GENERAL

Analizar el proceso que lleva la formacin de una Aurora boreal.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Mencionar las fases de la formacin de una Aurora boreal.

Dar a conocer de cuntos colores y en qu pocas del ao se puede formar una Aurora boreal.

DELIMITACIN

Nosotras investigaremos muy a fondo los cuatro temas que a nosotras nos parecen los ms importantes e interesantes del tema a investigar, los cuales son:

Qu son las auroras boreales?

Por qu se dan las auroras boreales?

De qu color se puede dar una aurora boreal?

Cmo se forma una aurora boreal?

DELIMITACIN TEMPORALNuestra Investigacin empez a mediados del mes de febrero y finalizar a principios del mes de marzo.

DEMILITACIN ESPACIAL

Nosotras realizaremos nuestra investigacin en todo el tercer ciclo del Complejo Educativo Colonia Ro Zarco del presente ao.

DELIMITACIN TERICA

Nosotras investigaremos muy a fondo los cuatro temas que a nosotras nos parecen los ms importantes e interesantes del tema a investigar, los cuales son:

Qu son las auroras boreales?Por qu se dan las auroras boreales?De qu color se puede dar una aurora boreal?Cmo se forma una aurora boreal?

HIPTESIS

Podra ser que una aurora boreal se forme por las fuerzas producidas por el viento y los rayos del sol, y as se forme una aurora boreal.

Unidades de Observacin: el viento y los rayos del sol.

Variables: Las fuerzas producidas por el viento y los rayos del sol.

TCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIN DE DATOS

Nuestra investigacin utilizar el instrumento de recoleccin de datos llamado: Encuesta, la cual la pasaremos a 10 alumnos de cada saln.

JUSTIFICACIN

Nosotras llevaremos a cabo este trabajo para conocer el procedimiento de formacin de una Aurora boreal, ya que no tenemos un concepto definido de cmo se forma una Aurora boreal.

MARCOTERICO

Qu son las Auroras Boreales?Las Auroras boreales han fascinado a viajeros y noruegos durante generaciones. Pero, cul es la explicacin cientfica de este fenmeno natural?Cada aparicin de la aurora boreal es nica. En algunas ocasiones ves tres bandas verdes, bailando en el cielo nocturno. Otras veces se muestra como una cortina de verde elctrico o como un tornado de luz tenue. El color es un verde luminoso a veces con un toque de rosa en los bordes y ocasionalmente violeta en el centro.

Si hay mucha actividad all arriba la aurora muestra una explosin final durante uno o dos minutos en forma de corona. Tras eso la aurora se termina de golpe y uno se pregunta si eso fue real o slo un miraje rtico.

La explicacin cientfica de las auroras borealesEl Sol est detrs de la formacin de las auroras. Durante las grandes explosiones y llamaradas solares, se lanzan enormes cantidades de partculas desde el Sol al espacio.Estas nubes de partculas viajan por el espacio a velocidades comprendidas entre 300 y 1000 kilmetros por segundo. Cuando las partculas entran en el escudo magntico de la Tierra, son atradas hacia un crculo que rodea el Polo Norte magntico, donde interactan con las capas altas de la atmsfera. La energa que se libera de pie a las auroras boreales. Todo este proceso sucede a unos 100 kilmetros sobre nuestras cabezas.

Por qu se dan las auroras boreales?Una aurora se produce cuando una eyeccin de masa solar choca con la magnetosfera terrestre. Esta "esfera" que nos rodea obedece al campo magntico generado por el ncleo de la Tierra, formada por lneas invisibles que parten de los dos polos (tal como si fuera un imn). Cuando dicha masa solar choca con nuestra esfera protectora, estas radiaciones solares, tambin conocidas con el nombre de viento solar, se desplazan a lo largo de dicha esfera. En el hemisferio que se encuentra en la etapa nocturna de la Tierra en los polos, donde estn las otras lneas de campo magntico, se va almacenando dicha energa hasta el punto que no puede ms, y esta energa almacenada se dispara en forma de radiaciones electromagnticas sobre la ionosfera terrestre, creadora, principalmente, de dichos efectos visuales.El Sol, situado a 150 millones de km de la Tierra, est emitiendo continuamente partculas que constituye un flujo de partculas denominado viento solar. La superficie del Sol o fotosfera se encuentra a unos 6000 C; sin embargo, cuando se asciende en la atmsfera del Sol hacia capas superiores la temperatura aumenta en vez de disminuir. La temperatura de la corona solar, la zona ms externa que se puede apreciar a simple vista slo durante los eclipses totales de Sol, alcanza temperaturas de hasta 3 millones de grados. Al ser mayor la presin en la superficie del Sol que la del espacio que le rodea, las partculas cargadas que se encuentran en la atmsfera del Sol tienden a escapar y son aceleradas y canalizadas por el campo magntico del Sol, alcanzando la rbita de otros cuerpos de gran tamao como la Tierra. Adems existen fenmenos muy energticos, como las fulguraciones o las eyecciones de masa coronal que incrementan la intensidad del viento solar.Las partculas del viento solar viajan a velocidades en un rango aproximado de 300 a 1000 km/s, de modo que recorren la distancia entre el Sol y la Tierra en aproximadamente dos das. En las proximidades de la Tierra, el viento solar es deflectado por el campo magntico de la Tierra o magnetsfera. Las partculas fluyen en la magnetsfera de la misma forma que lo hace un ro alrededor de una piedra o de un pilar de un puente. El viento solar tambin empuja a la magnetosfera y la deforma de modo que en lugar de un haz uniforme de lneas de campo magntico como las que mostrara un imn imaginario colocado en direccin norte-sur en el interior de la Tierra, lo que se tiene es una estructura alargada con forma de cometa con una larga cola en la direccin opuesta al Sol. Las partculas cargadas tienen la propiedad de quedar atrapadas y viajar a lo largo de las lneas de campo magntico, de modo que seguirn la trayectoria que le marquen stas. Las partculas atrapadas en la magnetsfera colisionan con los tomos y molculas de la atmsfera de la Tierra que se encuentran en su nivel ms bajo de energa, en el denominado nivel fundamental. El aporte de energa proporcionado a estas provoca estados de alta energa tambin denominados de excitacin. En poco tiempo, del orden de las millonsimas de segundo o incluso menos, los tomos y molculas vuelven al nivel fundamental perdiendo esa energa en una longitud de onda en el espectro visible al ser humano, lo que vulgarmente viene a ser la luz en sus diferentes colores. Las auroras se mantienen por encima de los 95 km respecto a la superficie terrestre porque a esa altitud la atmsfera ya es suficientemente densa para que los choques con las partculas cargadas ocurran, con suficiente frecuencia que los tomos y molculas estn prcticamente en reposo. Por otro lado, las auroras no pueden estar ms arriba de los 500-1000 km porque a esa altura la atmsfera es demasiado tenue poco densa- para que las pocas colisiones que ocurren tengan un efecto significativo en su aspecto lumnico.

Los colores y las formas de las auroras.Las auroras tienen formas, estructuras y colores muy diversos que adems cambian rpidamente con el tiempo. Durante una noche, la aurora puede comenzar como un arco aislado muy alargado que se va extendiendo en el horizonte, generalmente en direccin este-oeste. Cerca de la medianoche el arco puede comenzar a incrementar su brillo, pueden formarse ondas o rizos a lo largo del arco y tambin estructuras verticales que se parecen a rayos de luz muy alargados y delgados. De repente la totalidad del cielo puede llenarse de bandas, espirales, y rayos de luz que tiemblan y se mueven rpidamente por el horizonte. Su actividad puede durar desde unos pocos minutos hasta horas. Cuando se aproxima el alba todo el proceso parece calmarse y tan slo algunas pequeas zonas del cielo aparecen brillantes hasta que llega la maana. Aunque lo descrito es una noche tpica de auroras, nos podemos encontrar mltiples variaciones sobre el mismo tema.Los colores que vemos en las auroras dependen de la especie atmica o molecular que las partculas del viento solar excitan y del nivel de energa que esos tomos o molculas alcanzan, por ejemplo no es lo mismo que la excitacin se produzca en una zona con una atmsfera con niveles muy altos de oxgeno que en otra con niveles muy bajos de este.El oxgeno es responsable de los dos colores primarios de las auroras, el verde/amarillo a una longitud de onda energtica de 557,7 nm, mientras que el color ms rojo lo produce una longitud menos frecuente en estos fenmenos a 630.0 nm. Para entender mejor estar relacin buscar informacin sobre el espectro electromagntico en especial el rango visible.El nitrgeno, al que una colisin le puede desligar alguno de sus electrones de su capa ms externa, produce una luz azulada, mientras que las molculas de Helio son muy a menudo responsables de la coloracin rojo/prpura de los bordes ms bajos de las auroras y de las partes ms externas curvadas.El proceso es similar al que ocurre en los tubos de nen de los anuncios o en los tubos de televisin. En un tubo de nen, el gas se excita por corrientes elctricas y al perder su energa en forma de luz se forma la tpica luz rosa que todos conocemos. En una pantalla de televisin es un haz de electrones controlado por campos elctricos y magnticos incide sobre la misma, hacindola brillar en diferentes colores dependiendo del revestimiento qumico de los productos fosforescentes contenidos en el interior de la pantalla.

Cmo se forma una aurora boreal?Quienes han tenido la suerte de presenciar una aurora boreal, aseguran que es uno de los espectculos ms fascinantes de la naturaleza. Una aurora boreal comienza con un brillo fluorescente en el horizonte. Luego disminuye y surge un arco iluminado que a veces se cierra en forma de crculo muy brillante. La explicacin de cmo se forma una aurora boreal est relacionada con la actividad solar y con la composicin y caractersticas de nuestra atmsfera terrestre. Las auroras boreales se forman en una zona circular sobre los polos de la tierra. Los electrones que conforman las radiaciones solares producen una emisin espectral cuando alcanzan a las molculas de gas que se encuentran en la magnetsfera, parte de la atmsfera terrestre que protege a la Tierra del viento solar, y provocan una excitacin a nivel atmico que da como resultado una luminiscencia. El bombardeo de partculas subatmicas procedentes del Sol provoca luces que van del violeta al rojo, el espectculo dura unos 20 minutos cuando la actividad termina y los colores se desintegran en una luz difusa que se extiende por todo el cielo. Los estudios realizados para explicar este fenmeno nos dicen que una aurora boreal se produce cuando el viento solar se ve alterado por partculas subatmicas que provienen de las manchas solares. Es por eso que, a pesar de que se sabe que las tormentas solares tienen una periodicidad de 11 aos aproximadamente, no es posible pronosticar una aurora boreal con exactitud. La actividad solar libera enormes cantidades de partculas al espacio, rayos X, rayos ultravioletas y radiacin, as como corrientes de electrones y protones de alta energa. La radiacin y los rayos ultravioletas llegan a la tierra constantemente y son absorbidos por las capas superiores de la atmsfera, pero cuando el viento solar viene cargado con partculas originadas por las manchas solares, se produce una aurora boreal.Existen pocos espectculos de la naturaleza ms bellos que la aurora boreal, un despliegue etreo de colores resplandecientes que producen las luces nrdicas.

A menudo, la aurora boreal aparece en forma de una cortina de luz, pero tambin puede aparecer con forma de arcos o espirales, siguiendo las lneas del campo magntico de la Tierra. La mayora es de color verde, pero a veces se observa un poco de rosa. Los despliegues intensos podran tambin ser de color rojo, violeta o blanco. Las luces se ven tpicamente en el lejano norte, en las naciones que bordean el ocano rtico. Y, por supuesto, las luces tienen su contraparte en las regiones del Polo Sur de la Tierra.

En el pasado, los inuit, habitantes de la regin rtica de Groenlandia y Amrica, crean que los espritus de sus ancestros podan vislumbrarse bailando en estas luces parpadeantes. En la mitologa nrdica, la aurora era un puente de fuego construido por los dioses y que conduca al cielo.

Augusto Carballido, astrofsico en la Universidad de Texas en Austin, nos explic que la aurora se produce debido al sol.

Augusto Carballido: El sol es un sistema muy complejo. Es una bola de gas muy caliente. Y la manera exacta como funciona esta bola de gas no se entiende todava muy bien. Pero sabemos que suceden algunos procesos que hacen que el comportamiento del gas del sol, sobre todo en las afueras del sol, provoquen estos fenmenos fsicos.

Nuestro sol se encuentra a 93 millones de millas. Pero sus efectos se extienden mucho ms all de la superficie visible. Las grandes tormentas solares envan rfagas de partculas solares cargadas, las cuales pasan a toda velocidad a travs del espacio. Cuando la Tierra se encuentra en la trayectoria de la corriente de la partcula, el campo magntico de nuestro planeta y nuestra atmsfera reaccionan.

Al chocar con los tomos y las molculas de la atmsfera de la Tierra, las partculas solares cargadas excitan estos tomos, ocasionando que se enciendan.

Augusto Carballido: Cuando las partculas del sol golpean la atmsfera estas partculas energticas provenientes del sol van a chocar contra las molculas de aire que componen a la atmsfera y las molculas van a excitarse; y esto va a producir que generen luz: luz de cierta frecuencia, de cierto color y esto es lo que vemos como las auroras.Cmo ocurre esto? Piensa en las luces de nen que vemos en muchos anuncios de negocios. Estos anuncios usan la energa de electricidad para activar electrones en tomos de gases como el nen, el argn y el xenn que estn presentes en el tubo del dicho anuncio. Estos tomos quieren regresar a su estado de energa normal. Es por eso que entonces liberan su exceso de energa en forma de luz colorida. Cada gas emite una luz de color distinto.

El principio de la aurora es el mismo, pero a una escala mucho mayor. Cuando los diferentes gases de la atmsfera de la Tierra se ven activados por las partculas solares cargadas, estos tambin liberan una luz colorida. El oxgeno emite el color verde. El nitrgeno produce el color azul o el rojo.

Por lo tanto, hoy en da el misterio de la aurora no resulta tan misterioso para los cientficos. Sin embargo, la gente an viaja miles de millas para ver estos brillantes espectculos de luz natural de la atmsfera terrestre. Y a pesar de que conocemos la razn cientfica de la aurora, el deslumbrante espectculo de luz natural an puede encender nuestra imaginacin para que visualicemos puentes de fuego, dioses o espritus danzantes.

Agradecemos a la Fundacin Nacional de la Ciencia, donde comienzan los descubrimientos.

En qu pocas se dan las auroras boreales?Cuyo nombre proviene de aurora, diosa romana del amanecer y de la palabra griega.Los mejores momentos para observarla son entre septiembre y marzo en el hemisferio norte.

Las auroras tienen forma, estructura y colores muy diversos que adems cambien rpidamente con el tiempo. Durante una noche, la aurora puede comenzar como un arco aislado muy alargado que se va extendiendo en el horizonte generalmente en direccin este oeste, cerca de la media noche el arco puede comenzar a incrementar su brillo puede formarse ondas o rizos a lo largo del arco y tambin estructuras verticales que se parecen a rayos de luz muy alargados y delgados.

El oxgeno es responsable de los dos colores primarios de las auroras el verde y amarillo a una longitud de onda energtica de 557.7. Ms que el color ms rojo lo produce una longitud menos frecuente en estos fenmenos a 630.0.

La aurora boreal se observ y probablemente impresion mucho a los antiguos, tanto en occidente como en China, la Aurora fue vista como serpientes o dragones en el cielo.Ellas han sido estudiadas cientficamente a partir del siglo XVII en 1621, el astrnomo francs Pierre Gassendi.

FORMULACIN DE LA HIPTESIS

PODRA SER QUE UNA AURORA BOREAL SE FORME POR LAS FUERZAS PRODUCIDAS POR EL VIENTO Y LOS RAYOS DEL SOL, Y AS SE FORME UNA AURORA BOREAL.

UNIVERSO Y MUESTRA

NUESTRO UNIVERSO ES TODO EL TERCER CICLO DEL COMPLEJO EDUCATIVO COLONIA RO ZARCO DEL 2015.

MUESTRA: MUESTRA ES TODO EL 9 GRADO, SECCIN B

TIPO DE ESTUDIO

Nuestra investigacin es Experimental y Descriptiva.

Nuestra investigacin es Descriptiva, porque vamos a describir el fenmeno por medio del marco terico y es Experimental porque vamos a experimentar con nuestro fenmeno investigado.

ANEXOS

CONCLUSIN

Nosotras en la ejecucin de nuestro trabajo de investigacin nos hemos dado cuenta que los alumnos del tercer ciclo del Complejo Educativo Colonia Ro Zarco tienen un conocimiento muy pequeo sobre las auroras boreales, por lo que nosotras esperamos que con la encuesta pasada a cada uno de los estudiantes pueda reflexionar e interesarse sobre nuestro tema anteriormente investigado.

As tambin esperamos que nuestros compaeros comprendan un poco lo que son las auroras boreales con nuestra prxima exposicin sobre ellas y as obtengan un conocimiento ms amplio de lo que son las auroras boreales. Tomando en cuenta que slo un 30% de alumnos del 9 grado B saben que son las auroras boreales, como se forman, cuando se dan en los polos, etc.

Esperamos ampliar su conocimiento un poco ms.

TABULACIN DE DATOS

PreguntaSiNo

1.Sabes qu es una aurora boreal?50%50%

2.Has visto una aurora boreal?12%88%

3.Sabes cmo se forma una aurora boreal?10%90%

4.Conoces de qu color son las auroras boreales?15%85%

5.Sabas que el sol est detrs de su formacin?12%88%

6.Conoces en qu pocas del ao se dan las auroras boreales?8%92%

7.Has visto qu formas tienen las auroras boreales?13%87%

8.Conoces cmo se comienza una aurora boreal?9%91%

9.Sabes por qu se forma una aurora boreal?11%89%

10.Sabes en qu zona se forma una aurora boreal?17%83%

GRFICAS