Come si formano le Aurore Polari?
Non tutti sanno che le spettacolari “Aurore Polari” hanno origine da un particolare fenomeno causato dal Sole. La parola “aurora” deriva dal latino “aurum” (dal greco “ausos”) che significa “oro” e si usa solitamente per indicare il caratteristico chiarore aureo con cui l’Alba tinge ogni cosa quando il Sole sorge dall’Est. Successivamente questo termine venne associato anche ai luminosi fenomeni celesti che accadono ai Poli. Tutto ha inizio con il cosiddetto “Vento Solare“, che è un flusso di particelle energetiche emesso dall’alta atmosfera del Sole e che si muove nello spazio interplanetario trascinando con sé parte del campo magnetico solare.
Il Vento Solare è dovuto alle attività espulsive della “Corona Solare” (parte più esterna dell’atmosfera del Sole in continua espansione nello spazio interplanetario) e può raggiungere la Terra in circa 50 ore con delle incredibili velocità comprese tra i 400 e gli 800 Km/s.
Il Vento Solare e la Magnetosfera
Quando il “plasma” (gas ionizzato costituito da un insieme di elettroni e ioni) del vento solare interagisce con la “magnetosfera” (regione di spazio che circonda la Terra e che coincide con il campo magnetico terrestre), quest’ultima si comporta come uno scudo planetario elettromagnetico, devia i “raggi cosmici” (particelle energetiche di varia natura provenienti dallo spazio esterno) e protegge la Terra dall’impatto diretto con le particelle elettricamente cariche del Sole, dando origine alle cosiddette “Fasce di Van Allen” (caratteristico toro, superficie a forma di ciambella, costituito da un insieme di particelle cariche trattenute dal campo magnetico terrestre).
Il Campo Magnetico Terrestre (o Magnetosfera) a causa della forza del vento solare in avvicinamento si presenta compresso dal lato del giorno (in direzione del Sole), mentre è esteso dal lato della notte. Dopo l’impatto con la magnetosfera, un gruppo di particelle solari scivola lungo il bordo esterno del campo magnetico terrestre (magnetopausa) e passa oltre la Terra, mentre molte altre particelle cariche riescono a penetrare la magnetosfera, eccitano le Fasce di Van Allen e, dopo complessi processi di accelerazione, interagiscono con la “Ionosfera” (fascia dell’atmosfera terrestre in cui le radiazioni del Sole e i raggi comici provocano la ionizzazione dei gas che la compongono). Durante questa interazione, le particelle cariche del vento solare depositano immense quantità di elettroni e protoni nell’alta atmosfera (a circa 100 Km dalla superficie terrestre), dando origine ad una particolare fluorescenza sulla volta celeste nota comunemente con il nome di “Aurora“. A tale parola si accosta spesso l’aggettivo “Polare“, perché lo spettacolare fenomeno in questione raggiunge la sua massima visibilità nelle zone situate in prossimità dei Poli Magnetici della Terra (distanti circa 11° dai rispettivi Poli Geografici) dove la Magnetosfera si presenta più debole e attorno ai quali si formano dei caratteristici anelli chiamati “Ovali Aurorali“.
Ovale Aurorale (Emisfero Australe)
Più precisamente le Aurore Polari possono essere definite “Boreali” (dal greco “borèas” che corrisponde al Vento del Nord chiamato oggigiorno “Borea” o “Tramontana”), se si verificano nell’Emisfero Nord della Terra, o “Australi” (dal nome “àuster” che è il Vento del Sud noto ai giorni nostri come “Mezzogiorno” o “Ostro”), se si verificano nell’Emisfero Sud del nostro pianeta. Le Aurore possono essere viste occasionalmente anche nelle regioni più a sud fino a 40° di latitudine e sono più intense durante le tempeste magnetiche causate da una forte attività 
delle “macchie solari” (regioni della superficie solare con una temperatura minore rispetto all’ambiente circostante e con forti attività magnetiche). Dal punto di vista fisico le Aurore sono causate dall’interazione di particelle ad alta energia (di solito elettroni) con gli atomi neutri della ionosfera terrestre. Gli elettroni di valenza appartenenti a ciascun atomo neutro si eccitano e, dopo un intervallo di tempo caratteristico, ritornano allo stato iniziale, emettendo “fotoni” (particelle di luce). Questo particolare processo è simile alla scarica al plasma di una comune lampada al neon e ci regala uno splendido fenomeno ottico nei cieli notturni che rappresenta uno dei più belli e suggestivi spettacoli esistenti in Natura.
Le Aurore Polari hanno una forma molto varia, possono estendersi lungo il campo magnetico terrestre per centinaia di kilometri e in base ai gas presenti nell’atmosfera del nostro pianeta, al loro stato elettrico e all’energia delle particelle che li colpiscono possono assumere diversi colori. In presenza dell’Ossigeno Atomico (O) nell’atmosfera terrestre le Aurore sono di colore Verde (come nella figura qui sotto).
L’Ossigeno Molecolare (O2) è responsabile del colore Rosso. Raramente le Aurore possono essere rosso sangue da cima a fondo e questo è dovuto al calore prodotto dalle particelle energetiche che viene dissipato sotto forma di radiazione infrarossa o trasportato via dai forti venti dell’alta atmosfera.
La presenza di Azoto nell’atmosfera della Terra dona alle Aurore Polari un colore Blu, come si può vedere dalla foto in basso.
Ci sono stati casi in cui durante le apparizioni e le osservazioni delle Aurore si sono sentiti dei suoni che sono molto simili a dei sibili e che sono chiamati “suoni elettrofonici“. Questo strano fenomeno è forse dovuto alle perturbazioni del campo magnetico terrestre locale causate a loro volta da un’aumentata ionizzazione dell’atmosfera sovrastante. Al di là delle spiegazioni scientifiche, le Aurore Polari restano e resteranno sempre uno dei fenomeni più affascinanti e magici del nostro pianeta.
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delle “macchie solari” (regioni della superficie solare con una temperatura minore rispetto all’ambiente circostante e con forti attività magnetiche). Dal punto di vista fisico le Aurore sono causate dall’interazione di particelle ad alta energia (di solito elettroni) con gli atomi neutri della ionosfera terrestre. Gli elettroni di valenza appartenenti a ciascun atomo neutro si eccitano e, dopo un intervallo di tempo caratteristico, ritornano allo stato iniziale, emettendo “fotoni” (particelle di luce). Questo particolare processo è simile alla scarica al plasma di una comune lampada al neon e ci regala uno splendido fenomeno ottico nei cieli notturni che rappresenta uno dei più belli e suggestivi spettacoli esistenti in Natura.
