Astri & particelle
di Roberto Battiston
Professore ordinario di fisica sperimentale all’Università di Trento
www.robertobattiston.it
Ammiccamenti spaziali
Il fenomeno delle aurore è dovuto all’interazione tra vento solare e alta atmosfera
NASA
C
hiunque abbia potuto vedere un’aurora boreale o su Saturno (di colore arancione) e perfino su Marte. Non avendo
australe difficilmente potrà scordarla. È uno de- campo magnetico proprio, Venere è caratterizzata da aurore che si
gli spettacoli più grandiosi che la natura ci riserva, estendono su gran parte dell’atmosfera e non sono limitate a prepennellando il cielo di colpi di verde o di rosso. Tut- cise latitudini.
Recentemente, dalla Stazione spaziale internazionale sono stato deriva dalle insistenti attenzioni che il Sole mostra nei confronti della Terra, avvolgendola nel suo torrido e tenue ti realizzati video in cui è possibile seguire l’ evoluzione nel tempo
vento formato da elettroni e ioni positivi. In condizioni normali delle aurore che si muovono come sinuosi serpenti di dimensioquesto plasma, che è emesso dalla corona solare a una temperatura ni planetarie. Probabilmente la loro dinamica è intimamente coldi un paio di milioni di gradi e ha una densità di circa cinque ioni legata al fenomeno della riconnessione magnetica in cui linee di
per centimetro cubo, si sposta alla velocità di circa 400 chilometri campo magnetico inizialmente separate si collegano tra loro geal secondo trascinandosi dietro un campo magnetico 10.000 vol- nerando transienti magnetici non lineari in grado di attivare la
te più debole di quello terrestre. In presenza di attività solare, però, la densità e la velocità del plasma aumentano
molto.
Quando queste particelle incontrano gli strati alti dell’atmosfera, a più
di 80 chilometri di altezza, eccitano o
ionizzano gli atomi di azoto e ossigeno, i quali, diseccitandosi e ricombinandosi, emettono luce con i colori
tipici del loro spettro: verde o rossomarrone nel caso dell’ossigeno, blu o
rosso nel caso dell’azoto. Questi atomi sono sottoposti all’azione del campo magnetico terrestre e una parte di
loro precipita verso la Terra.
Se non è disturbato da collisioni
con altri atomi, gli stati eccitati dell’atomo di ossigeno impiegano parecchio tempo per decadere: meno di un
secondo nel caso dell’emissione di luce verde, fino a due minuti nel caso
della luce rossa. Per questo motivo
Dal verde al viola. Questa spettacolare immagine dell’orizzonte sopra l’Irlanda coronato da
ad alta quota, dove la densità è molto
un’aurora boreale è stata scattata dalla Stazione spaziale internazionale il 28 marzo 2012.
bassa, è visibile il colore rosso, mentre
a quota più bassa il colore caratteristico è verde e, ancora più in formazione e il trasporto di atomi eccitati con conseguente produbasso, domina l’azoto fino a che l’emissione smette di essere visi- zione della luce aurorale.
Le aurore accompagnano l’uomo da sempre, e a esse sono colbile a causa dei troppi urti con gli altri atomi.
Questa delicata interazione tra vento solare e alta atmosfera si legate leggende o strane teorie, ma sembra che in particolari conosserva solo in un preciso intervallo di latitudini intorno ai circoli dizioni sia possibile sentire dei suoni, una sorta di lieve battito, aspolari, dove il vento solare e il campo magnetico a esso associato sociabile alle aurore più intense. È invece un fatto accertato che
riescono a penetrare nello schermo rappresentato dal campo ma- grandi flussi di cariche elettriche all’interno dell’atmosfera produgnetico terrestre. Un contributo fondamentale alla comprensione cono correnti e variazioni del campo magnetico in grado di eccidel complesso meccanismo alla base delle aurore fu dato negli an- tare sistemi elettrici come i telegrafi a filo: in più di un’occasione
sono stati mantenuti in funzione senza alimentazione, traendo la
ni novanta da Joan Feynman, sorella di Richard Feynman.
Si tratta di un fenomeno che non capita solo sulla Terra: auro- loro sorgente di energia dalle correnti presenti nell’atmosfera e asre sono state osservate anche su Giove (nelle sfumature del blu), sociate a un fenomeno aurorale.
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