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LJR Le aurore polari

23/10/2022

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Aurore polari
Ricerca di scienze
Luce Joan Ruffato
09/04/2021
1ª MEDIA - SCIENZE
Introduzione
L'aurora polare, spesso denominata aurora bore

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Aurore polari Ricerca di scienze Luce Joan Ruffato 09/04/2021 1ª MEDIA - SCIENZE Introduzione L'aurora polare, spesso denominata aurora boreale o australe a seconda che si verifichi rispettivamente nell'emisfero nord o sud, è un fenomeno ottico dell'atmosfera terrestre, caratterizzato principalmente da bande luminose di un'ampia gamma di forme e colori rapidamente mutevoli nel tempo e nello spazio, tipicamente di colore rosso-verde-azzurro, detti archi aurorali, causato dall'interazione di particelle cariche (protoni ed elettroni) di origine solare (vento solare) con la ionosfera terrestre (atmosfera tra i 100-500 km): tali particelle eccitano gli atomi dell'atmosfera che diseccitandosi in seguito emettono luce di varie lunghezze d'onda. Storia Il 28 agosto 1859 vennero avvistate alcune aurore lungo una vasta area del territorio americano. Nei centri scientifici di tutto il mondo, la strumentazione subì forti e inspiegabili variazioni e correnti spurie si formarono nelle linee telegrafiche. Con la "Grande Aurora" del 1859, i modelli di spiegazione dei fenomeni di attività solare si evolvettero rapidamente e le antiche ipotesi di lampi ad alta quota, o di luce riflessa da iceberg vennero sostituite da quelle più attinenti agli eventi solari e alla perturbazione. È stimato che tempeste di tale intensità capitino ogni 500 anni. L'ultimo evento di un'intensità pari alla metà di quella del 1859 è accaduto nel 1960 provocando interruzioni radio in tutto il pianeta. L'attività magnetica solare, e quindi...

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anche la formazione di macchie solari, varia ciclicamente ogni undici anni. Nel mese di gennaio del 2008 è iniziato il nuovo ciclo quindi è lecito attendersi per i prossimi anni un incremento di attività. Negli ultimi undici anni, gli studiosi hanno rilevato circa 21000 brillamenti e 13000 nubi di plasma fuoriusciti dalla superficie solare. In Italia la visibilità delle aurore boreali è abbastanza rara, ma nella notte tra il 17 e il 18 novembre 1848 il fenomeno fu talmente intenso ed esteso da essere visibile anche a basse latitudini. Descrizione La forma di un'aurora polare è molto varia. Archi e brillanti raggi di luce iniziano a 100 km sopra la superficie terrestre e si estendono verso l'alto lungo il campo magnetico, per centinaia di chilometri. Gli archi possono essere molto sottili, anche solo 100 metri, pur estendendosi da orizzonte a orizzonte. Oltre a produrre luce, le particelle energetiche che formano l'aurora portano calore freddo. Questo è dissipato come radiazione infrarossa o trasportato via dai forti venti dell'alta atmosfera bassa. A causa della geometria del campo magnetico terrestre, le aurore sono visibili in due ristrette fasce attorno ai poli magnetici della Terra, dette ovali aurorali. Le aurore visibili 1 a occhio nudo sono prodotte dagli elettroni, mentre quelle di protoni possono essere osservate solo con l'ausilio di particolari strumenti, sia da terra sia dallo spazio. Spesso l'aurora polare è visibile anche in zone meno vicine ai poli, come la Scozia, o molte zone della penisola scandinava. Le aurore sono più intense e frequenti durante periodi di intensa attività solare, periodi in cui il campo magnetico interplanetario può presentare notevoli variazioni in intensità e direzione, aumentando la possibilità di un accoppiamento (riconnessione magnetica) con il campo magnetico terrestre. Come detto, in Italia la visibilità delle aurore boreali è abbastanza rara, ma risultano occasionalmente osservabili, soprattutto dalla porzione settentrionale della penisola. Cause L'origine dell'aurora si trova sul Sole, che dista 149 milioni di chilometri dalla Terra. La comparsa di un grande gruppo di macchie solari è la prima avvisaglia di un'attività espulsiva di massa coronale intensa. Le particelle energetiche emesse dal Sole viaggiano nello spazio formando il vento solare. Le aurore sono più intense quando sono in corso tempeste magnetiche causate da una forte attività delle macchie solari. La distribuzione dell'intensità delle aurore in altitudine mostra che si formano prevalentemente ad un'altitudine di 100 km sopra la superficie terrestre. Sono in genere visibili nelle regioni vicine ai poli, ma possono occasionalmente essere viste molto più lontano, fino a 40° di latitudine. L'aurora è formata dall'interazione di particelle ad alta energia, in genere protoni ed elettroni, con gli atomi neutri dell'alta atmosfera terrestre. Queste particelle possono eccitare, tramite collisioni, gli elettroni di valenza dell'atomo neutro. Dopo un intervallo di tempo caratteristico, tali elettroni ritornano al loro stato iniziale, emettendo fotoni (particelle di luce). Questo processo è simile alla scarica al plasma di una lampada al neon. I particolari colori di un'aurora dipendono da quali gas sono presenti nell'atmosfera, dal loro stato elettrico e dall'energia delle particelle che li colpiscono. L'ossigeno atomico è responsabile del colore verde e l'ossigeno molecolare per il rosso. L'azoto causa il colore blu. 2