Veli di luce colorata: il fenomeno delle aurore polari

Diamo uno sguardo scientifico, ma semplice, ad uno degli spettacoli naturali più suggestivi, affascinanti ed emozionanti: le aurore polari.

di Andrea Castelli

Aurora boreale in Alaska ripresa il 10 Aprile 2015. Image credit: NASA/Sebastian Saarloos

Giochi di spiriti celesti o danze delle anime dei defunti, spesso segno di funesti presagi: in questo modo, un tempo e proprio in Lapponia, si osservava quel meraviglioso fenomeno del cielo oggi noto con il termine di “aurora polare”, boreale o australe a seconda di quale dei due emisferi terrestri viene coinvolto.
Ogni storia ha sempre il suo fascino, ma proviamo ora a dare un’occhiata a come si origina questo magnifico spettacolo della Natura. Tutto ha inizio molto lontano, a circa 150 milioni di kilometri da noi, ovvero nel Sole. Un flusso di particelle cariche, elettroni e protoni, viene emesso dal Sole in ogni direzione e viaggia poi nello spazio interplanetario; il vento solare, così viene chiamato, si propaga a diverse centinaia di kilometri al secondo. Poi serve un altro ingrediente per completare l’opera: il campo magnetico terrestre. La Terra, infatti, si comporta grosso modo come un enorme magnete, avente i due poli Nord e Sud non proprio coincidenti con i poli geografici. Quando il flusso di particelle cariche proveniente dal Sole raggiunge la Terra, trova l’ostacolo della magnetosfera: si tratta di quella regione di spazio all’interno della quale si avverte l’azione dal campo magnetico terrestre, che devia la traiettoria di alcune particelle mentre ne “intrappola” altre. Queste ultime, seguendo le linee di forza del campo magnetico, raggiungono la ionosfera in prossimità dei poli magnetici. Qui gli elettroni degli atomi dell’alta e rarefatta atmosfera (principalmente ossigeno e azoto) vengono eccitati dalla collisione con le particelle del vento solare. L’atomo eccitato, per tornare alla sua condizione di stabilità, deve perdere l’energia accumulata e lo fa emettendo fotoni, anche nello spettro del visibile. Ecco a voi un’aurora polare, di colori diversi in base all’atomo eccitato! Le aurore possono avvenire a diverse quote, tra i 100 e i 500 km circa, e anche questo determina la presenza dei diversi colori che vediamo (principalmente il verde). Ma non è finita qui: lo spettacolo prosegue, poiché le aurore si muovono continuamente, come se fossero degli immensi drappeggi. Questo rende ogni aurora unica e diversa dalle altre.
Generalmente i luoghi per dare la caccia a questo spettacolo si trovano ad alte latitudini, dove la protezione magnetica è inferiore, ma – in occasione di periodi di grande attività solare – il fenomeno può essere visibile anche a latitudini più basse. Scegliete però anche il periodo giusto: i mesi migliori per avvistarle sono Marzo, Settembre e Ottobre, ovvero in prossimità degli equinozi.
Orgogliosi delle meraviglie del nostro pianeta? Purtroppo dobbiamo smorzare un po’ l’entusiasmo: le aurore non sono una specialità della Terra, ma si verificano anche su altri pianeti del Sistema Solare dotati di campo magnetico.