Che cosa è l'Aurora Boreale?

ASPETTO

L'aurora boreale (o in Antartide, australe), è una manifestazione luminosa e multicolore che si verifica nell’atmosfera terrestre, tipicamente in prossimità delle latitudini polari artiche e antartiche. Più comunemente l’area di cielo in cui è osservabile questo fenomeno è quella che si estende da est a ovest. Tuttavia, specie quando l’attività geomagnetica è particolarmente turbolenta, capita di poter ammirare l’aurora diffondersi in tutte le direzioni della volta celeste.

Aurora diffusa

Aurora "a tendina"

L’aurora può presentarsi come un chiarore diffuso e fisso a forma di arco o nuvola. Altre volte, di solito quando è intensa, appare in linee definite, strisce e “nastri” di luce che si muovono e cambiano forma. I suoi movimenti possono apparire estremamente rapidi e vivaci: in questi casi, decisamente spettacolari, si parla di “danza” dell’aurora.

Aurora "a corona"

Alcune persone riferiscono di essere riuscite ad udire suoni apparentemente riconducibili all’aurora. Tuttavia, ad oggi non sono note documentazioni ufficiali né alcuna spiegazione scientifica in grado di attestare questo fenomeno.

FISICA

Il fenomeno dell’aurora boreale è generato dall’interazione di sciami di particelle cariche (il vento solare) con i gas che compongono la ionosfera, la porzione più esterna dell’atmosfera terrestre, che si estende fra gli 85 e i 600 km di altitudine. Il vento solare è una sorta di plasma, ovvero una corrente di particelle cariche che, con intensità variabili, viene irradiata dal sole nello spazio. Il 95% del vento solare si compone di protoni ed elettroni, in parti più o meno uguali. Il rimanente 5% è elio. La sua velocità oscilla tra il 300 e i 900 km/s (quindi tra le 330 e le 1000 volte più lento della luce). Per raggiungere il pianeta Terra (distanza Terra > ole 149.600.000 km) il vento solare impiegherà quindi tra i 2 e i 9 giorni.
L’osservazione dell’attività solare (quella che genera i venti solari) sarà dunque indicativa per pronosticare i tempi e le intensità di possibili impatti fra vento solare ed atmosfera terrestre e, di conseguenza, prevedere con discreto margine di errore le aurore boreali.

Raro esempio di aurora blu

Il pianeta Terra è efficacemente protetto dal vento solare (grazie al Cielo, è il caso di dirlo) dalla magnetosfera, una sorta di “scudo magnetico” in grado di deviare la maggior parte delle particelle da cui è composto e consentendo loro di proseguire la corsa verso lo spazio infinito, “scivolando” sui lati del nostro pianeta. Una percentuale minima di queste particelle rimane tuttavia “intrappolata” in una zona della magnetosfera terrestre nota col termine di Fascia di Van Allen. Proprio come succederebbe in un circuito elettrico, le particelle scorreranno da qui su linee magnetiche fino a raggiungere le zone polari dell’atmosfera terrestre. Dallo scontro con le particelle solari (soprattutto elettroni), gli atomi di ossigeno e azoto si eccitano (ionizzazione). La carica elettrica verrà successivamente rilasciata dagli atomi (che per natura tendono allo stato neutro) con l’emissione di un fotone. Miliardi di questi fotoni risulteranno visibili per un occhio umano che col buio e in condizioni atmosferiche limpide, proprio in quel momento si mettese ad osservare il cielo in qualche valle incantata, fra le latitudini polari della superficie terrestre, sotto forma di aurora.
La reazione con gli atomi di ossigeno genera il colore bianco e verde e, con venti solari particolarmente intensi, rosa.
Il meno comune rosso o il raro blu, sono prodotti dalla reazione con l’azoto.

GEOGRAFIA

La magnetosfera o campo magnetico terrestre è la regione sovrastante la ionosfera e si estende per diverse migliaia di chilometri, proteggendo il nostro pianeta dalla maggior parte delle radiazioni cosmiche. La temporanea condizione di instabilità che tipicamente si produce in questo campo magnetico in seguito all’impatto coi venti solari, si misura con l’indice K (Inglese: K-index).

Tromsø, indice K – ultimi sette giorni:

In prossimità dei poli magnetici (si noti che, sebbene relativamente vicini, questi non coincidono con i poli geografici), le linee del campo magnetico terrestre convergono, rendendolo più “denso”. Per questo motivo le particelle solari si concentrano, in due zone a forma ovale (gli ovali aurorali) centrate rispettivamente sul polo magnetico nord e sud, dando luogo al fenomeno, speculare e simultaneo, dell’aurora boreale e dell’aurora australe.
Questi ovali hanno un diametro di circa 3000 km in condizioni di quiete geomagnetica, che si espanderà proporzionalmente con l’eventuale intensificarsi dell’attività geomagnetica. Solitamente gli ovali aurorali (o più banalmente, le aurore) sono osservabili a latitudini comprese tra i 60 e 70 gradi. Occasionalmente, in condizioni di forte perturbazione geomagnetica (spesso in seguito a eruzioni solari di eccezionale intensità), gli ovali aurorali possono allargarsi a tal punto da rendere le aurore visibili persino a latitudini temperate.