Il segreto delle aurore boreali pulsanti

Lo spettacolare gioco di luci dell’aurora pulsante, un tipo di aurora boreale “a intermittenza”, sarebbe diretto da una particolare classe di onde elettromagnetiche: le chorus wave. L’andamento delle luci, che si accendono e si spengono nel cielo a intervalli di pochi secondi, coincide infatti con le oscillazioni di queste onde elettromagnetiche. Lo hanno scoperto i ricercatori dell’Università della California di Los Angeles guidati da Yukitoshi Nishimura in collaborazione con i colleghi della Nasa. La notizia è riportata su Science.

L’aurora boreale, così come quella australe, è causata dall’interazione di particelle provenienti dal vento solare – elettroni e protoni – con la magnetosfera, ovvero la zona intorno al nostro pianeta in cui la terra esercita il proprio campo magnetico. Una volta raggiunta la magnetosfera, queste particelle si muovono lungo le linee del campo magnetico terrestre fino a raggiungere la parte più alta dell’atmosfera. Qui colpiscono gli atomi presenti e rilasciano parte della loro energia sotto forma di luce di diverse lunghezze d’onda, a seconda degli atomi colpiti e dell’energia trasportata dalle particelle. 

Nell’aurora pulsante, l’intensità dei lampi di luce è dinamica e ripetitiva, del genere on/off, un fenomeno di cui finora non si conosceva l’esatta spiegazione. Per comprenderlo, i ricercatori hanno osservato l’aurora sia con un satellite spaziale sia con un osservatore da Terra, entrambi strumenti della missione Themis della Nasa. Il satellite, posizionato a livello dell’equatore della magnetosfera, ha registrato specifiche onde elettromagnetiche naturali: le chorus wave, così chiamate perché danno origine a suoni simili al cinguettio degli uccelli (video 1 e 2). Queste mostrano un andamento ripetitivo, anch’esse del genere on/off. L’ipotesi formulata dai ricercatori è che l’attività ripetitiva delle onde provochi una diffusione “intermittente” delle particelle cariche e che queste, una volta arrivate nella parte alta dell’atmosfera, causino i lampi di luce ripetitivi.

Tramite le immagini riprese dalla stazione terrestre, i ricercatori sono stati in grado di correlare perfettamente i cambiamenti di ogni singolo pattern luminoso dell’aurora pulsante alle variazioni di intensità di queste onde elettromagnetiche, dimostrando che sono proprio queste onde a orchestrare i flash di luce. 

Riferimenti: Science 2010, vol. 330, 81:84; Nasa