Cos'è l'aurora boreale e come si forma
L'aurora boreale è una luce naturale nel cielo notturno delle regioni artiche: la producono le particelle del vento solare che, guidate dal campo magnetico terrestre, urtano ossigeno e azoto tra 100 e 400 km di quota. Ecco come si forma e perché ha colori diversi, spiegato in parole semplici.
In breve
L'aurora boreale è una luce naturale che appare nel cielo notturno delle regioni vicine al polo nord. Nasce quando le particelle cariche del vento solare, guidate dal campo magnetico terrestre, si scontrano con gli atomi dell'alta atmosfera. Ogni urto eccita un atomo, che torna allo stato normale emettendo un piccolo lampo di luce. Miliardi di questi lampi formano le cortine, gli archi e le spirali che si muovono nel cielo.
Come si forma, passo per passo
- Il Sole emette vento solare: elettroni e protoni che viaggiano nello spazio a centinaia di km al secondo.
- La magnetosfera fa da scudo: il campo magnetico terrestre devia la maggior parte delle particelle. Quando però il campo del vento solare punta a sud, i due campi si "agganciano" e l'energia entra nella coda della magnetosfera.
- L'energia viene rilasciata verso i poli: gli elettroni accelerati scendono lungo le linee del campo magnetico in un anello attorno al polo magnetico, l'ovale aurorale.
- Gli atomi si accendono: tra 100 e 400 km di quota, gli elettroni urtano ossigeno e azoto, che emettono luce di colori diversi.
Quando il Sole lancia una grande nube di plasma, un'espulsione di massa coronale, l'ovale si allarga e l'aurora si spinge molto più a sud, fino all'Italia.
I colori dell'aurora boreale
| Colore | Chi lo produce | Quota | Quando si vede |
|---|---|---|---|
| Verde | Ossigeno atomico (557,7 nm) | 100-250 km | Quasi sempre: il colore tipico |
| Rosso | Ossigeno atomico (630 nm) | sopra 200-250 km | Tempeste forti; aurore viste da latitudini basse come l'Italia |
| Rosa e magenta | Azoto molecolare | 90-100 km | Bordo inferiore delle aurore intense |
| Blu e viola | Azoto ionizzato | alta quota, zone illuminate dal Sole | Raro, durante le tempeste |
| Bianco / grigio | Effetto della visione notturna | - | Aurore deboli viste a occhio nudo |
Perché la fotocamera vede più dell'occhio
Al buio l'occhio umano usa i bastoncelli, cellule molto sensibili alla luce ma quasi cieche ai colori. Per questo un'aurora debole sembra una nuvola biancastra o grigio-verde. Il sensore di una fotocamera, con un'esposizione di alcuni secondi, accumula luce e restituisce colori vivi. Durante le tempeste forti, invece, l'aurora è così luminosa che l'occhio vede chiaramente verde, rosso e perfino il movimento delle cortine.
Le forme dell'aurora
- Arco: una fascia tranquilla e uniforme da est a ovest, spesso il primo segnale della serata.
- Cortine o tende: drappeggi verticali che ondeggiano, segno di attività crescente.
- Corona: quando l'aurora è proprio sopra di te, i raggi sembrano convergere in un punto allo zenit. Lo spettacolo più intenso.
- Aurora pulsante: macchie che si accendono e spengono ogni pochi secondi, tipica della fine di una substorm.
Aurora boreale e aurora australe
Lo stesso fenomeno avviene contemporaneamente attorno al polo sud, dove si chiama aurora australe. Si vede bene dall'Antartide, dalla Tasmania, dalla Nuova Zelanda meridionale e, con le tempeste forti, dalla Patagonia e dal sud dell'Australia.
Da dove viene il nome
Aurora era la dea romana dell'alba, Borea il vento del nord: "alba del nord". Il nome latino aurora borealis si attribuisce tradizionalmente a Galileo Galilei, all'inizio del Seicento. In Scozia, nelle isole Shetland, l'aurora è chiamata mirrie dancers, "le allegre danzatrici".
Domande frequenti
Come si forma l'aurora boreale in parole semplici?
Il Sole lancia particelle cariche nello spazio. Il campo magnetico terrestre le devia e le convoglia verso i poli. Lì, a 100-300 km di quota, urtano gli atomi dell'atmosfera, che si eccitano e rilasciano l'energia sotto forma di luce colorata.
Perché l'aurora boreale è verde?
Il verde è prodotto dall'ossigeno tra circa 100 e 250 km di quota, alla lunghezza d'onda di 557,7 nanometri. È il colore più comune, anche perché l'occhio umano è molto sensibile al verde.
Esiste l'aurora rosa, rossa, blu o viola?
Sì. Il rosso viene dall'ossigeno sopra i 200-250 km, tipico delle aurore viste dall'Italia. Il rosa e il viola compaiono sul bordo inferiore delle aurore più intense, dove l'azoto emette luce blu e rossa. Il blu puro è raro e legato all'azoto ionizzato.
Perché si chiama aurora boreale?
Aurora era la dea romana dell'alba, Borea il vento del nord. Il nome si attribuisce tradizionalmente a Galileo Galilei. Nell'emisfero sud lo stesso fenomeno si chiama aurora australe.
L'occhio umano vede i colori dell'aurora?
Solo quando è intensa. Al buio l'occhio usa soprattutto i bastoncelli, poco sensibili ai colori: un'aurora debole appare come una nuvola biancastra. La fotocamera, con lunghe esposizioni, registra invece colori vivi.