aurora boreale

aurora boreale

Scintille di Sole che illuminano l'atmosfera terrestre

L'aurora boreale è un fenomeno fisico provocato dall'urto di particelle elementari, per lo più elettroni, contro gli atomi che si trovano negli strati più esterni dell'atmosfera terrestre. A causa degli urti gli atomi si eccitano ed emettono luce di diverso colore. Le aurore hanno una grande varietà di caratteristiche e compaiono nelle regioni polari sia nell'emisfero boreale sia in quello australe, per cui è più corretto chiamarle aurore polari

Per secoli ritenute segni divini

Drappeggi colorati che si agitano come sospinti dal vento, macchie lattiginose, archi di luce e raggiere pulsanti, lingue di fuoco: le aurore boreali sono fenomeni luminosi molto frequenti nelle zone polari, dove si manifestano con una grande varietà di forme e di colori. Per questo motivo nell'antichità furono considerate prodigi di natura divina.

Uno dei primi a tentare una spiegazione scientifica del fenomeno è stato nel 4° secolo a.C. il filosofo greco Aristotele. Nella sua opera Meteorologia attribuì le aurore boreali ai vapori che da terra salivano verso il cielo. Ma la corretta spiegazione è arrivata solo a partire dai primi del Novecento, quando è stata chiarita la struttura dell'atomo e gli astronomi hanno capito meglio la natura del Sole e le sue complesse interazioni con la Terra.

Poiché fin dall'antichità il fenomeno è stato segnalato e descritto dai popoli dell'emisfero nord o boreale, per molto tempo si è pensato che fosse esclusivo di questa parte del mondo ed è stato ribattezzato aurora boreale. Oggi sappiamo invece che si verifica anche nell'emisfero australe ed è quindi più opportuno usare il termine generico di aurore polari.

Apparenze diverse, ma una sola causa

All'origine dei tanti volti delle aurore polari c'è lo stesso fenomeno fisico: l'urto di sciami di particelle elementari di origine solare con gli strati più alti dell'atmosfera terrestre.

Il nostro Sole è una stella, come tante altre nell'Universo, e al suo interno si verificano processi di fusione nucleare. Le reazioni nucleari sono accompagnate dalla liberazione di energia che, dagli strati più esterni del Sole, si diffonde nello spazio circostante sotto forma di onde elettromagnetiche (luce e altre radiazioni invisibili) e di particelle elementari, per lo più elettroni e protoni. Il flusso delle particelle proiettate nello spazio aumenta o diminuisce in funzione di fenomeni turbolenti come le eruzioni e le macchie solari.

Viaggiando alla velocità di centinaia di chilometri al secondo, le particelle arrivano in prossimità della Terra e fluiscono attorno al campo magnetico che avvolge il nostro pianeta. Alcuni sciami di particelle si insinuano in corrispondenza dei Poli, ad altezze variabili fra 300 e 100 km, urtando contro gli atomi della rarefatta atmosfera. In seguito agli urti alcuni atomi si caricano di energia e diventano luminescenti: per esempio l'azoto emette luci bluastre, l'ossigeno verdastre.

Così hanno origine le aurore polari, che sono più frequenti e intense quando l'attività solare è ai livelli massimi e quindi i flussi di particelle aumentano. In media, gli abitanti delle zone a 60°÷70° di latitudine possono assistere a un centinaio di aurore polari ogni anno. Eccezionalmente, in occasione delle più intense tempeste solari, il fenomeno è visibile anche alle latitudini più basse.

Anche in una lampada al neon

Da un punto di vista fisico il fenomeno delle aurore polari è del tutto analogo a quello che avviene all'interno delle comuni lampade al neon, dove scariche di elettroni eccitano gli atomi del gas rarefatto e lo rendono luminescente. A differenza di una lampada a filamento che brilla per incandescenza, raggiungendo temperature di migliaia di gradi, quella al neon viene anche chiamata luce fredda perché la luminescenza si verifica a basse temperature.