ionosfera

ionosfera

La parte più alta dell’atmosfera da cui si distingue perché è composta, per una frazione che aumenta con l’altezza, da atomi ionizzati (plasma). La ionosfera separa l’atmosfera dalla magnetosfera terrestre. Quest’ultima è composta da un plasma confinato dal campo magnetico terrestre e interagisce con il plasma e con il campo magnetico del vento solare. Il principale processo di ionizzazione degli atomi della ionosfera è la fotoionizzazione prodotta dalla radiazione solare, cui si oppone il processo di ricombinazione tra gli ioni e gli elettroni liberi che tendono a riformare atomi neutri. Il processo di ricombinazione dipende dalla densità delle particelle e, a parità di altre condizioni, diventa sempre meno efficace quanto più rarefatto è il plasma. Dal momento che la ionizzazione dovuta alla radiazione solare varia tra giorno e notte e tra le diverse stagioni, l’altezza della ionosfera varia di conseguenza. A seconda dei diversi processi di ionizzazione e, quindi, della sua composizione e densità, la ionosfera viene generalmente divisa in strati che vanno dal più basso – lo strato D che si estende tra 50 km e 90 km dalla superficie della Terra – al più alto – lo strato F, che si estende tra 120 km e 400 km. La struttura spaziale di questi strati è irregolare, varia tra giorno e notte ed è soggetta a rapide variazioni temporali nei periodi di accresciuta attività magnetica del Sole. La ionosfera è percorsa da correnti elettriche, concentrate nella zona di giorno (cioè quella rivolta verso il Sole), che sono responsabili delle fluttuazioni tra il giorno e la notte del campo magnetico terrestre. La ionosfera è un sistema dinamico, che interagisce elettromagneticamente e chimicamente sia con la sottostante atmosfera sia con la magnetosfera cui fornisce atomi ionizzati ed elettroni liberi. A causa della presenza di elettroni liberi la ionosfera ha un’importante influenza sulle trasmissioni radio poiché i diversi strati che la compongono assorbono o riflettono onde radio in diversi intervalli di frequenza permettendo o interrompendo trasmissioni radio tra punti distanti (ben sotto l’orizzonte): queste trasmissioni a lunga distanza, infatti, non potrebbero aver luogo in assenza della ionosfera che riflette a terra le onde radio. Questo effetto sulla propagazione delle onde radio viene utilizzato per misurare la densità di elettroni liberi presenti a varie altezze nella ionosfera.

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