Una studentessa ha scoperto che esistono fenomeni che si mascherano da aurore, ma che aurore non sono. Ecco di che si tratta.
Capita spesso, a determinate latitudini, di assistere ad un’aurora verde, rossa e viola che illumina il cielo notturno. Esistono, però, dei fenomeni molto simili con colorazioni malva e bianche. Riconosciuta per la prima volta nel 2018 come distinta dalle aurore comuni, “Steve” e “la staccionata” (questi i nomi dei due fenomeni luminosi in questione) si pensava fossero causati dagli stessi processi fisici. Ma una studentessa ha scoperto la loro vera natura.
Cosa sappiamo di questi fenomeni luminosi
Claire Gasque, studentessa di fisica all’Università della California, ha proposto una spiegazione a questi fenomeni, totalmente diversa dai processi responsabili delle aurore. Ha perfino proposto alla NASA di lanciare un razzo nel cuore dell’aurora per scoprire se ha ragione. Ha calcolato che in una determinata regione dell’atmosfera, più in basso di dove si formano le aurore, i campi elettrici paralleli al campo magnetico terrestre potrebbero produrre lo spettro dei colori della cosiddetta “staccionata”.
Come funziona un’aurora
Le comuni aurore vengono prodotte quando il vento solare energizza le particelle nella magnetosfera terrestre, spesso ad altitudini superiori a 1.000 chilometri sopra la superficie. Queste particelle energizzate si muovono a spirale attorno alle linee del campo magnetico terrestre verso i poli, dove si scontrano ed eccitano le molecole di ossigeno e azoto nell’atmosfera superiore. Quando queste molecole si rilassano, l’ossigeno emette frequenze specifiche di luce verde e rossa, mentre l’azoto genera un’emissione rossa e blu.
La scoperta di Gasque
Utilizzando un modello fisico della ionosfera, Gasque ha dimostrato che un campo elettrico parallelo moderato – circa 100 millivolt per metro – ad un’altezza di circa 110 km potrebbe accelerare gli elettroni verso un’energia che ecciterebbe l’ossigeno e l’azoto e genererebbe lo spettro di luce osservato nella “staccionata”.
Un campo elettrico parallelo
“Se guardi lo spettro della staccionata, è molto più verde di quanto ti aspetteresti. E non c’è niente del blu che proviene dalla ionizzazione dell’azoto,” ha detto Gasque. “Ciò che ci dice è che esiste solo uno specifico intervallo energetico di elettroni che possono creare quei colori, e che non possono provenire dallo spazio fino all’atmosfera, perché quelle particelle hanno troppa energia.” Invece, ha detto, “la luce proveniente dalla staccionata è creata da particelle che devono essere energizzate proprio lì nello spazio da un campo elettrico parallelo, che è un meccanismo completamente diverso da qualsiasi aurora che abbiamo studiato o conosciuto prima.”
Riferimenti: Università di Berkeley
