Il cielo: astronomia

Le aurore: lo spettacolo di luce del Sole nella nostra atmosfera

Un'aurora è la luce prodotta quando le particelle cariche provenienti dal Sole, guidate dal campo magnetico terrestre, collidono con i gas dell'alta atmosfera. Di solito compare vicino alle regioni polari, ma le forti tempeste geomagnetiche possono spingerla a latitudini molto più basse.

Le aurore sono tra gli spettacoli più sorprendenti della natura e un chiaro promemoria del legame del nostro pianeta con il Sole. Le tende verdi, rosse e violette che si muovono nel cielo non vengono dallo spazio profondo: sono gas luminosi della nostra stessa atmosfera.

Il vento solare e il campo magnetico terrestre

Il Sole emette di continuo un flusso di particelle cariche, soprattutto elettroni e protoni, chiamato vento solare. La sua velocità è in genere di centinaia di chilometri al secondo e varia con l'attività solare.

La Terra è protetta da un campo magnetico che crea intorno al pianeta una regione protettiva chiamata magnetosfera. Questa devia la maggior parte del vento solare. Ma quando il campo magnetico trasportato dal vento si connette con quello terrestre, energia e particelle possono entrare nella magnetosfera. Le particelle viaggiano poi lungo le linee del campo magnetico verso le regioni intorno ai poli magnetici.

Lì si tuffano nell'alta atmosfera e urtano atomi e molecole di ossigeno e azoto. Ogni collisione eccita l'atomo, che poi rilascia quell'energia sotto forma di luce. Quella luce è l'aurora. Si osserva più spesso in zone a forma di anello intorno ai poli magnetici, dette ovali aurorali.

A nord il fenomeno si chiama aurora boreale; a sud, aurora australe. Sono lo stesso processo alle due estremità del pianeta. Aurore simili sono state osservate anche su altri pianeti dotati di campo magnetico, come Giove e Saturno.

I colori di un'aurora

Il colore dipende da quale gas viene colpito e a che altitudine.

• Verde – il colore più comune. Proviene dall'ossigeno atomico a circa 100–150 chilometri di quota, e il nostro occhio vi è particolarmente sensibile.
• Rosso – anch'esso dovuto all'ossigeno atomico, ma più in alto, sopra i 200 chilometri circa. Questa luce è più debole e più difficile da vedere a occhio nudo, eppure durante le tempeste forti è ciò che le persone a latitudini più basse notano più spesso.
• Blu e violetto – dovuti soprattutto all'azoto molecolare, spesso visibili lungo i bordi inferiori delle tende luminose.

Anche le forme variano: archi tranquilli, nastri, raggi e, a volte, una corona tremolante quando lo spettacolo si estende sopra la testa. Le fotocamere mostrano di solito più colore dell'occhio, perché raccolgono la luce con esposizioni più lunghe. Per questo le foto appaiono spesso più luminose e vivide della realtà.

Le tempeste geomagnetiche

Le aurore più brillanti e più estese si verificano durante le tempeste geomagnetiche, perturbazioni temporanee della magnetosfera terrestre. Ci sono due cause principali:

1. Espulsioni di massa coronale (CME) – enormi nubi di plasma e campo magnetico scagliate dal Sole.
2. Flussi di vento solare ad alta velocità provenienti da regioni della corona solare chiamate buchi coronali.

Non conta solo la dimensione. È importante anche l'orientamento del campo magnetico della nube: quando punta verso sud, opposto al campo terrestre sul lato frontale della magnetosfera, la connessione è più efficiente e la tempesta può essere più intensa.

L'attività solare segue un ciclo di circa 11 anni. Le tempeste forti sono più frequenti intorno al massimo solare, anche se belle aurore possono verificarsi in altri periodi.

L'intensità di una tempesta si descrive con l'indice Kp (una scala da 0 a 9) e con la scala a cinque livelli G1–G5 dell'ente statunitense NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Durante le tempeste deboli le aurore restano vicine alle regioni polari. Durante le più intense, l'ovale si espande e le luci si vedono molto più verso l'equatore. La potente tempesta del maggio 2024 ne è un buon esempio: aurore sono state fotografate a latitudini insolitamente basse, anche nell'Europa meridionale. A quelle latitudini di norma si vede soltanto un debole bagliore rossastro basso sull'orizzonte rivolto verso il polo.

Come seguire le previsioni delle aurore

Le aurore non si possono prevedere con precisione all'ora, ma diversi strumenti aiutano:

• Lo Space Weather Prediction Center (SWPC) della NOAA pubblica avvisi, osservazioni e previsioni dell'attività geomagnetica, compreso l'indice Kp.
• Le missioni solari come SOHO (una missione congiunta ESA e NASA) e il Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA osservano il Sole e rivelano le espulsioni di massa. Alcune sonde collocate tra la Terra e il Sole, a circa 1,5 milioni di chilometri, misurano il vento solare poco prima del suo arrivo, offrendo un preavviso di sole decine di minuti.
• Una CME impiega in genere da circa un giorno a diversi giorni per raggiungere la Terra, quindi una tempesta è spesso annunciata in anticipo, ma la sua intensità resta incerta fino all'ultimo momento.

Consigli pratici per l'osservazione, ovunque tu viva:

1. Cerca un luogo buio, lontano dalle luci della città. Vedi anche come osservare il cielo.
2. Rivolgiti verso l'orizzonte in direzione del polo e concedi ai tuoi occhi 15–20 minuti per adattarsi al buio.
3. Controlla la previsione delle nuvole. Anche una tempesta forte è invisibile dietro una coltre spessa.
4. Usa il telefono in modalità notte, oppure una fotocamera su treppiede con esposizione lunga. Le deboli aurore rosse spesso si vedono meglio in foto che a occhio.
5. Abbi pazienza. Gli spettacoli arrivano a ondate e possono durare minuti o ore.

Un'aurora ci ricorda che la Terra fa parte di un sistema più grande. Il suo campo magnetico, la sua atmosfera e l'energia del Sole creano insieme uno spettacolo di luce che le persone osservano da migliaia di anni.

Le posizioni in Astronativa sono astronomicamente esatte. L'interpretazione serve a ispirare. · Glossario · Termini · Privacy · Ringraziamenti