Fotografati nuovi tipi di aurora polare: tra dune di luce e colori insoliti

Da più parti del circolo polare artico hanno fotografato un nuovo tipo di aurora polare che sembrano dune di luce

La scoperta di questo inedito tipo di aurora è frutto della collaborazione tra astronomi professionisti e cittadini scienziati.

Una duna tutta speciale

L’effetto è proprio quello delle dune di sabbia modellate dal vento del deserto. Ma queste sono fatte di luce. A descrivere quello che sembra un nuovo tipo di aurora polare è un team di ricercatori dell’università di Helsinki che si è avvalso dell’inestimabile contributo di fotografi amatoriali appassionati del cielo, diventati a tutti gli effetti cittadini scienziati. Da qualche tempo i fisici dell’università finlandese avevamo messo gli occhi su questo strano, raro fenomeno ottico dalla forma a onda, che si increspa e rimodella continuamente. La svolta si è verificata il 7 ottobre 2018, quando le dune di luce sono ricomparse, visibili in Svezia e Finlandia. E in tanti, chi per caso e chi per passione, sono riusciti a immortalarle in fotografie e video nello stesso momento. Grazie all’attivazione di un progetto di citizen science, le immagini sono state raccolte e i ricercatori hanno potuto analizzarle. Secondo gli esperti, le “dune” sono un fenomeno ottico che si genera a un’altitudine di circa 100 chilometri, al limite superiore della mesosfera. Le onde di luce danzanti che troviamo così affascinanti sono radiazioni luminose emesse dagli atomi di ossigeno presenti in questa fascia della nostra atmosfera che vengono eccitati dall’energia trasmessa dal vento solare. La particolarissima oscillazione potrebbe essere dovuta al variare della densità dell’ossigeno. Le dune rappresentano una nuova opportunità per studiare l’accoppiamento dell’atmosfera medio-bassa con la termosfera e la ionosfera. Gli scienziati però ammettono che avranno bisogno di altri dati per confermare la loro ipotesi ed in questo sarà di nuovo indispensabile l’aiuto dei cittadini scienziati.

Immagine di questo straordinario fenomeno polare.

Tutti pazzi per Steve

Un sottile nastro di luce viola con sfumature verdi. Se dovessimo descrivere Steve cominceremmo soprattutto a descriverne i colori, anche se per capire perché stiamo parlando in un nuovo tipo di aurora dovremmo aggiungere qualche dettaglio. Rispetto alle aurore tradizionali Steve non solo ha colori tutti suoi, ma si presenta come una linea anziché come un ovale, appare a latitudini molto più basse e scompare presto. Se le aurore tradizionali durano ore, Steve si affaccia nei cieli per venti minuti, massimo un’ora, ricordano dalla Nasa. Quello Steve, nome inizialmente dato per gioco da osservatori non professionisti, è così diventato, man mano che le osservazioni scientifiche da Terra e dai satelliti si accumulavano, acronimo di Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (STEVE). Steve è, come le colleghe, dovuta all’interazione di particelle cariche provenienti dal Sole con le linee del campo magnetico terrestre, ma viaggia lungo linee diverse rispetto a quelle tradizionali, più in prossimità dell’equatore. La comparsa di queste luci a latitudini più basse, come quelle del Canada meridionale, suggerisce che esistano dei fenomeni chimici finora sconosciuti in queste zone. Steve può aiutarci a capire come i processi fisici e chimici nelle zone alte dell’atmosfera possono a volte avere effetti osservabili anche nelle zone più basse dell’atmosfera. Questo potrebbe darci informazioni importanti su come funziona il sistema Terra nel suo complesso.

Immagine di STEVE durante una sua apparizione.

Dove tutto ha inizio

Le aurore sono debolmente presenti nei cieli notturni delle regioni polari, ma talvolta queste luci aumentano improvvisamente d’intensità. Le aurore hanno origine dal plasma solare, il flusso di particelle cariche che arriva fino al nostro pianeta. Negli anni settanta, si è scoperto che quando il plasma si avvicina alla Terra, innesca un cambiamento nelle linee del campo magnetico terrestre, prima sul lato illuminato e poi sul lato in ombra. Il problema è che questo modello fisico non spiega di per sé in che modo si producono i bagliori: alcune teorie chiamano in causa l’accelerazione del plasma dovuta alla riconnessione del campo magnetico, mentre secondo altre il flusso di cariche elettriche che viaggiano nello spazio intorno alla Terra devia, per attraversare la ionosfera, innescando i bagliori di luce intensa. Si tratta di due spiegazioni plausibili, ma relative a due tessere di un puzzle non sembravano combaciare. Sulla base di un precedente lavoro e di una simulazione su supercomputer sviluppata da Takashi Tanaka si è scoperto che i plasmi si addensano nello spazio vicino alla Terra, appena al di sopra degli strati superiori dell’atmosfera, dove le linee di campo magnetico si riconnettono nello spazio. Il risultato, oltre a offrire una spiegazione esauriente dell’intero processo di formazione delle aurore polari, potrebbe anche consentire mitigare i problemi d’interruzione delle comunicazioni satellitari e delle linee elettriche che possono causare le aurore polari.

 

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