Aurora boreale, come nasce questo straordinario spettacolo naturale

Quando si parla di aurora boreale, si vuole indicare un fenomeno ottico dell’atmosfera terrestre, costituito da bande luminose.

L’aurora boreale, conosciuta anche come aurora polare o australe, è un fenomeno ottico dell’atmosfera terrestre, caratterizzato da bande luminose con forme e colori differenti che possono mutare nel tempo e nello spazio. I colori principali visibili sono il rosso, il verde e l’azzurro e vengono detti archi aurorali.

Aurora boreale: le particelle

Tale fenomeno si manifesta a seguito dell’interazione di particelle di origine solare, cariche di protoni ed elettroni, con la ionosfera terrestre. Queste particelle sono in grado di eccitare gli atomi dell’atmosfera, che in seguito disseccandosi emettono luce di lunghezza d’onda variabile. La geometria del campo magnetico terrestre, influisce sulla visibilità dell’aurora, infatti essa è visibile solo in due ristrette fasce intorno ai poli magnetici della Terra, che prendono il nome di ovali aurorali. Gli effetti visibili ad occhio nudo dell’aurora boreale si generano mediante gli elettroni, mentre quelle che si generano tramite i protoni, sono visibili solamente tramite l’ausilio di strumenti particolari, sia da terra che dallo spazio. Molto spesso l’aurora boreale è visibile anche in zone che si trovano meno vicine i poli, come la Scozia ad esempio o diverse zone della penisola scandinava. Le aurore si manifestano con più intensità durante i periodo di attività solare maggiore. Ovvero in cui il campo magnetico interplanetario può presentare variazioni notevoli sia per quel che riguarda la direzione, sia per l’intensità, aumentando in questa maniera la possibilità di un accoppiamento con il campo magnetico terrestre.

Aurora boreale: provenienza ed origini

L’aurora boreale si origina a 149 milioni di chilometri dalla Terra, a partire dal Sole. La prima avvisaglia di una attività esplosiva di massa coronale, deriva dalla comparsa di un gruppo molto ampio di macchie solari. Le particelle che emette il sole, sono in grado di viaggiare nello spazio formando così il vento solare. Questo viaggia attraverso lo spazio interplanetario, e quindi verso la Terra, che può raggiungere facilmente in 50 ore, ad una velocità compresa tra i 400 e gli 800 Km/s portando con sé anche parte del campo magnetico solare. Una volta che il vento solare interagisce con il campo magnetico terrestre, detto anche magnetosfera, crea una distorsione ed una sorta di bolla magnetica, che ha la forma di una cometa. La magnetosfera terrestre funziona proprio come uno scudo, che scherma la Terra dall’impatto diretto delle particelle che sono cariche di plasma, che compongono il vento solare. Inizialmente tali particelle scivolano lungo il bordo esterno della magnetosfera, fino ad oltrepassare la Terra.

Aurora boreale: riconnessione magnetica

Mediante un processo conosciuto come riconnessione magnetica interplanetaria, in realtà si dirige verso la parte opposta a quella terrestre, così il plasma del vento solare è in grado di penetrare dentro la magnetosfera, e dopo una serie di processi complessi di accelerazione, interagire con la ionosfera terrestre, depositando in tal modo grandi quantitativi di protoni ed elettroni nell’alta atmosfera, dando origine all’aurora boreale. Le zone artiche, che non posseggono un protezione magnetica elevata, sono le più esposte a tali fenomeni, e molto spesso, dopo qualche giorno a seguire dell’evento, l’ozono presente nell’atmosfera di riduce del 5%. Le aurore boreali sono molto più intense quando sono incorso tempeste magnetiche. Queste sono determinate da una forte attività da parte delle macchie solari. Esse si manifestano ad una altitudine di 100 Km al di sopra della crosta terrestre, e questo è intuibile grazie alla distribuzione dell’intensità in altitudine. Si verificano generalmente nelle regioni che sono situate più vicino ai poli, ma occasionalmente si possono riscontrare anche in zone più lontane, fino a 40° di latitudine. Le particelle che si muovono in direzione della Terra colpiscono l’atmosfera presente ai poli. Formano così una sorta di anello, che prende il nome di ovale aurorale, come abbiamo precedentemente accennato. Questo anello è posizione sul polo magnetico, spostato di circa 11° rispetto al polo geografico. Ha un diametro di 3000 chilometri nei periodi di quiete, per poi aumentare quando la magnetosfera è disturbata. Gli ovali aurorali si manifestano tendenzialmente tra i 60° ed i 70° di latitudine a nord e sud.

Aurora boreale: aspetto

La forma dell’aurora boreale è molto variabili. I raggi brillanti e gli archi di luce iniziano ad originarsi a 100 chilometri sopra la superficie terrestre, per poi estendersi verso l’alto, lungo il campo magnetico, per diverse centinaia di chilometri. Gli archi possono essere particolarmente sottili anche solo 100 metri, pure estendendosi da un orizzonte all’altro. Esse inoltre possono essere quasi immobili, e poi all’improvviso iniziare a torcersi e muoversi. Come se una mano fosse passata lungo una tenda, Trascorsa la mezzanotte, l’aurora può prendere una forma a macchia. Ognuna di queste può lampeggiare più o meno ogni 10 secondi fin quando non sopraggiunge l’alba. La luce che è maggiormente visibile è di colore giallo tendente al verde. Ma spesso i raggi possono diventare rossi in cima e lungo i bordi inferiori. In occasioni rarissime, la luce solare può colpire la parte superiore conferendo all’aurora una colorazione bluastra. Ancora più raramente, ovvero ogni 10 anni, essa può essere di colore rosso sangue da cima a fondo.

Aurora boreale: suoni

Oltre a produrre luce, le particelle energetiche che danno origine all’aurora boreale, portano calore freddo. Questo evento è dissipato come una radiazione ad infrarossi, oppure può essere trasportato via da forti venti che si manifestano nell’atmosfera bassa. Durante le apparizioni molto spesso si possono udire anche dei suoni che somigliano moltissimo a sibili. Si tratta di rumori elettrofonici, un fenomeno che può manifestarsi anche se in casi rari, durante l’apparizione di bolidi. Attualmente non si è al corrente dell’origine di tali suoni. Gli esperti ritengono siano provenienti da perturbazioni del campo magnetico terrestre locale, a causa di forte ionizzazione dall’atmosfera sovrastante. Spesso ad accompagnare le aurore vi sono anche delle emissioni radio nella banda VLF. Esse conosciute con il nome di Aural Chorus. Le frequenze di questi segnali sono dell’ordine dei kHz. Quindi sono delle vere frequenze audio, che possono essere convertiti in audio attraverso l’ausilio di apposti ricevitori. Il suono che si riscontra è molto simile al canto di uccelli. Da ciò deriva il nome conferito a tali emissioni.

Fonte: inran.it