L’Auuuuuuuuuuuuurora polare

Ciao Billy! Oggi ti mostro cosa succede dietro le quinte del fenomeno più spettacolare della natura: l'aurora polare!


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Ciao Billy! Oggi parliamo dell’aurora polare e per metterti subito in modalità “wow” ti propongo una scena del ipermegagigaterafantastico cartone animato “Balto”.


Dice il saggio Boris: “Non è cane, non è lupo, sa soltanto quello che non è. Se solo capisse quello che è…” (questa frase non c’entra, ma mi piace troppo).

In questa scena, Jenna è preoccupata perché la sua padroncina Rosy è molto malata e sembra ci siano poche possibilità che la medicina giunga in tempo. Balto allora, per risollevare l’animo di Jenna e per tentare il colpaccio, riproduce l’aurora boreale grazie a dei pezzi di vetro colorato. Jenna dice “Oh Balto, it’s beautiful!” e lui, guardandola “Yeah… beautiful”. Owwwww!

Lo so che in fondo sei un romanticone Billy, magari questa annotatela anche sulla tua rimorchio-list!

Ora, per rendere questa scena ancora più memorabile e magica, spieghiamo la fisica dell’aurora polare.


Come abbiamo potuto apprezzare nel video, l’aurora polare (che può essere boreale se nell’emisfero nord o australe nell’emisfero sud) non è il segno di un atterraggio alieno né di un’imminente apocalisse, bensì un fenomeno ottico dell’atmosfera terrestre, caratterizzato da bande luminose (dette archi aurorali) di varie forme e colori che cambiano rapidamente nel tempo e nello spazio, tipicamente di colore rosso, verde e azzurro.

La causa scatenante di questo fenomeno è un’intensa attività espulsiva di massa coronale, determinata dalla comparsa di un grande gruppo di macchie solari. Le particelle emesse dal Sole viaggiano nello spazio formando il vento solare, fino a raggiungere la Terra. Qui le particelle scivolano lungo il campo magnetico terrestre (detto anche magnetosfera) e poi passano oltre. L’effetto del campo magnetico terrestre è infatti proteggere la Terra dalle particelle cariche e dai raggi cosmici, come uno scudo.

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Non sempre però riesce a fare il proprio dovere, come te del resto Billy, monellaccio che non sei altro. Infatti, può capitare che parte del plasma del vento solare penetri nella magnetosfera, dove rimane intrappolato grazie alla forza di Lorenz. La forza di Lorenz costringe le particelle a spiraleggiare intorno alle linee di forza del campo magnetico, formando delle fasce di particelle tutt’attorno alla Terra. Si tratta delle cosiddette fasce di Van Allen, e no Billy, non è il gruppo musicale (You’ve got to roll with the punches to get to what’s real… Might as well jump. Jump! … Go ahead, jump. Jump!).

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A questo punto il vento solare ha attraversato la ionosfera e raggiunto le zone alte della nostra atmosfera (circa 100 km sopra la superficie terrestre), dove le sue particelle molto energetiche collidono inevitabilmente con gli atomi dei gas atmosferici. L’urto tra le particelle ad alta energia con gli atomi neutri dei gas determina l’eccitazione degli elettroni di valenza di questi ultimi. Dopo un intervallo di tempo caratteristico, tali elettroni ritornano al loro stato iniziale, emettendo radiazione. Si genera così il fenomeno dell’aurora polare.

Ma perché le aurore avvengono solo ai poli? Semplice Billy, si tratta di regioni con una protezione magnetica minore (tipicamente fino ai 60° di latitudine). Quando dunque farai la famosa passeggiata nei boschi della Svezia Billy, alla ricerca di ispirazione, chiamami e vediamo anche l’aurora boreale.

I particolari colori dell’aurora dipendono da quali gas sono presenti nell’atmosfera, dal loro stato elettrico e dall’energia delle particelle che li colpiscono. L’ossigeno atomico per esempio è responsabile del colore verde (lunghezza d’onda 557,7 nm) e l’ossigeno molecolare per il rosso (630 nm). L’azoto invece causa il colore blu.

Bisogna ammettere però Billy che le aurore ci causano qualche problemino. I disturbi della magnetosfera terrestre, come le aurore polari appunto, sono chiamati tempeste geomagnetiche. Le fluttuazioni magnetiche di queste tempeste possono causare disturbi alla rete di energia elettrica, a volte facendo guastare addirittura alcuni apparecchi e causando black out estesi. Possono anche influenzare il funzionamento delle radiocomunicazioni via satellite. Ogni tempesta infatti è potentissima e genera centinaia di TeraJoule di energia, tanta quanta ne consumano gli interi Stati Uniti in dieci ore.

Le aurore polari Billy sono senza dubbio uno degli spettacoli più affascinati che la natura ci offre, soprattutto se c’è Balto nei dintorni. Ma ora ti svelo una cosa che le rende ancora più incredibili: le aurore polari CANTANO. Recupera la mascella Billy.

Le aurore polari sono spesso accompagnate da emissioni radio nella banda VLF (non essere malizioso Billy), note con il nome di «aural chorus». Poiché le frequenze di questi segnali sono dell’ordine dei kHz e il campo uditivo umano spazia solitamente dai 20 Hz ai 16 kHz,  per fare in modo che non solo i cani possano apprezzare questi cori, è opportuno convertirli mediante l’impiego di un apposito ricevitore. Il suono ottenuto assomiglia a un coro di fischi di uccellini.



Ancora una volta Billy, non si tratta di messaggi in codice alieni. O almeno credo.

Capito tutto Billy? Dunque quando andremo in Svezia, mentre contempliamo l’aurora boreale, faremo un ululato di gruppo in onore di Balto! Auuuuuuuu!!!

Pubblicato da Giulia Maffeis

Crede che esistano due cose infinite: l'universo e il suo amore per la fisica, ma riguardo la prima nutre ancora dei dubbi.