Aurore Polari e Tempeste Solari

auroraRecentemente una forte tempesta magnetica ha dato vita a straordinarie aurore polari. Come si formano? Lo spiega il meteorologo Daniele Izzo, del Centro Epson Meteo.

 

 


Il nostro pianeta è costantemente bombardato da un flusso di particelle cariche in arrivo dallo spazio e generato dalle stelle: è costituito essenzialmente da elettroni, protoni, nuclei di elio (particelle alfa) e atomi pesanti ionizzati. L’insieme di queste particelle cariche prende il nome di raggi cosmici, o di vento solare nel caso in cui sia quello generato dal nostro sole.
L’intensità del vento solare varia in rapporto all’attività delle macchie solari. Nei periodi di elevata attività questo flusso di particelle elettromagnetiche aumenta perché sulla superficie della nostra stella avvengono delle vere e proprie eruzioni di plasma incandescente. Tali esplosioni proiettano materia solare a milioni di chilometri di distanza: viaggiando ad una velocità di circa 800 km al secondo il vento solare impiega un paio di giorni a percorrere i 150.000.000 milioni di km che separano la Terra dal Sole; molto di più rispetto agli 8 min e 20 sec impiegati dalla luce per giungere fino a noi.

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A proteggerci dal vento solare ci pensa il campo magnetico generato dalla Terra la cui azione si estende fino a circa 60.000/90.000 km di altezza, la distanza giusta per bloccare in tempo utile il bombardamento di queste pericolose e velocissime particelle. il campo magnetico terrestre riesce infatti a deviare e a intrappolare la quasi totalità del vento solare in due fasce, dette di Van Allen: la prima posta a un distanza di circa 3.500 km dalla Terra e, la seconda, intorno a 15.000-20.000 km. L’attraversamento di tale fasce rappresenta però un pericolo per equipaggi impegnati in missioni spaziali. In queste fasce le particelle si muovono velocemente andando da polo a polo dove riescono a infiltrarsi fino a quote relativamente basse (100-1000 km) e ad eccitare le molecole d’aria di azoto e ossigeno dando luogo a questi spettacolari giochi di luci e colori: le aurore polari. Quelle che si verificano nelle vicinanze del Polo Nord sono dette aurore boreali mentre quelle che si osservano nell’emisfero Sud sono chiamate aurore australi.

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L’aurora polare non è una esclusiva della Terra: si verificano aurore anche su Marte, il pianeta che più di tutti ha fatto sognare scienziati e appassionati di astronomia. Il pianeta rosso è infatti dotato di atmosfera anche se risulta molto rarefatta e priva degli elementi più leggeri a causa di una ridotta attrazione gravitazionale: la sua massa è infatti appena l’11% di quella terrestre. La pressione media che grava sulla superficie marziana è pari a circa 6-7 hPa (9 hPa nelle depressioni più profonde), meno di un centesimo di quella terrestre che invece si aggira intorno ai 1000 hPa. La composizione vede come elemento principale l’anidride carbonica (CO2) per il 95.3 % mentre vapore acqueo, ossigeno e azoto non superano insieme il 4,7 %.

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Se il colore dominante delle aurore terrestri è il verde in quelle marziane il bagliore ha una colorazione viola. La NASA ha diffuso l’immagine di una intensa aurora che si è verificata su Marte per più giorni consecutivi poco prima del 25 dicembre del 2014 e per questo chiamata dagli scienziati americani “Christmas light” (luci di Natale). È stata un’aurora eccezionale per intensità, estensione (ha colorato di viola l’intero emisfero nord di Marte) e per la profondità con cui è penetrata nell’atmosfera di Marte. L’incredibile bagliore osservato è stato generato dall’interazione fra un flusso di elettroni super energetici proveniente dal Sole e l’esigua e rarefatta atmosfera di Marte. L’aurora è riuscita a penetrare molto in profondità non solo per l’elevata energia degli elettroni ma anche perché miliardi di anni fa è scomparso improvvisamente il campo magnetico di Marte che faceva da scudo protettivo nei confronti dei raggi cosmici.

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