Astronomia: Aurore Boreali

1-I colori dell'aurora polare - NASA
I colori dell’aurora boreale – foto NASA

Chi di noi riuscirebbe a rimanere impassibile di fronte ad un’aurora polare, uno tra gli eventi più spettacolari della natura? Le aurore polari, boreali o australi a seconda dell’emisfero in cui si osservano, sono eventi noti da sempre ma la loro comprensione è un risultato raggiunto solo nell’ultimo secolo.

Il fenomeno presenta chiarori o strutture luminose che mutano rapidamente forma e colore nel tempo. I colori sono uno tra gli aspetti più interessanti: vanno da blu al rosso, passando per il verde, il giallo e l’azzurro.

4-Aurora Boreale - Alaska, USA
Aurora Boreale – Alaska, USA

Ma per programmarne la visione bisogna necessariamente comprendere la natura intima di questo spettacolo.

Le aurore si generano quando le particelle cariche del vento solare (elettroni e protoni accelerati ed emessi dalla caldissima corona solare) interagiscono con la ionosfera, la porzione della nostra atmosfera posta tra i 100 ed i 500 km di quota. Quando ciò accade le particelle cariche eccitano gli atomi neutri presenti nella ionosfera che emettono luce ritornando nel loro stato originario. La luce viene emessa in varie lunghezze d’onda, a seconda dei gas presenti in atmosfera: ad esempio il blu è prodotto dall’azoto, l’ossigeno molecolare genera il rosso e quello atomico il verde.

2-Come si genera l'aurora
Come si genera l’aurora

Come mai le aurore sono visibili solamente dalle alte ed altissime latitudini? Il motivo risiede nella geometria del campo magnetico terrestre: l’interazione tra le particelle cariche del vento solare e la ionosfera è possibile solamente in un’area circolare centrata sui poli magnetici (…non geografici) del nostro pianeta, detti ovali aurorali, là dove la geometria delle linee del campo magnetico (magnetosfera) comincia ad offrire meno protezione rispetto alle zone equatoriali.

Talvolta le aurore sono visibili anche da latitudini minori come la Scozia, la penisola scandinava, Canada e nord degli Stati Uniti, Siberia. Rarissimamente si sono state osservate deboli aurore visibili anche dal nord dell’Italia!

C’è una strettissima connessione tra l’attività e l’intensità delle aurore polari e le macchie solari presenti sulla superficie del nostro astro. Più le macchie solari sono attive e maggiore sarà l’attività aurorale sulla Terra, che ne risentirà entro un paio di giorni. Tale ritardo è dovuto al tempo impiegato dalle particelle e dalla perturbazione per raggiungere la Terra, viaggiando a circa 500-800 km/s.

3-Aurora australe ripresa l'11 settembre 2005 da un satellite NASA
Aurora australe ripresa l’11 settembre 2005 da un satellite NASA

Le luci e le forme prodotte da un aurora, dette in generale archi aurorali, si comportano in maniera molto varia: possono sembrare tende in movimento, lampeggiare, contorcersi, allungarsi o restringersi.

5-Aurora su Giove
Aurora su Giove

Aurore polari sono presenti anche su altri corpi celesti dotati di campo magnetico: su pianeti come Giove, Saturno, Urano e Nettuno, ma anche su lune come Europa, Io e Ganimede. Atri corpi celesti ospitano aurore peculiari che riflettono la “stranezza” del loro campo magnetico. Su Marte è stata osservata un’aurora localizzata sulla Terra Cimmeria, luogo dove poi si è scoperto un campo magnetico più intenso rispetto alla media planetaria. Su Venere, che al pari di Marte non possiede un vero e proprio campo magnetico, le aurore somigliano a luminescenze diffuse nell’alta atmosfera.

Nel luglio 2015 è stata scoperta la prima evidenza di aurora extrasolare: sulla nana bruna  LSR J1835+3259 sono in atto aurore polari di colore rosso milioni di volte più intense di quelle terrestri. Il meccanismo che la genera è ancora un mistero.

 

Stefano Tosi
Nato a Milano nel 1988, ha studiato Astronomia presso l’Università di Bologna ed attualmente studia Geologia presso l’Università degli Studi di Milano. Astrofilo ed appassionato di pianeti extrasolari da sempre, unisce all’osservazione ed alla fotografia dell’Universo col suo telescopio l’interesse per la Storia. Membro del Circolo Astrofili di Trezzano sul Naviglio (MI), scrive articoli, tiene conferenze, un blog ed ha pubblicato un libro sulla storia di Milano e del suo quartiere Da Milano alla Barona. Storia, luoghi e persone di questa terra (2012). Seguito da Le lune del sistema solare (2014), La Terra vista dallo spazio (2014), Animali e piante nello spazio (2015), Misurare l’Universo (2015). http://www.stefanotosi.net || http://www.lulu.com/spotlight/StefanoTosi

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