aurore, noto anche come luci del nord o del sud a seconda di dove si verificano, sono manifestazioni naturali di luce nel cielo terrestre. Tipicamente, queste luci sono debolmente presenti di notte. Però, A volte, queste caratteristiche altrimenti deboli esplodono in luminosità e possono persino rompersi in segni distintivi luminosi separati, apparendo come esplosioni spettacolari di manifestazioni luminose. Questo fenomeno sorprendente e pittoresco è noto come rottura dell'aurora.

Ora, Gli scienziati giapponesi hanno confermato quantitativamente quanto possa essere energico questo fenomeno. Utilizzando una combinazione di avanguardia, tecnologia terrestre e nuove osservazioni spaziali, hanno dimostrato il ruolo essenziale di una rottura aurorale nella ionizzazione dell'atmosfera profonda. La ricerca fa avanzare la comprensione di uno dei fenomeni naturali visivamente più sorprendenti. I risultati sono stati pubblicati in Terra, Pianeti e spazio il 23 gennaio 2019.

Il sole emette raggi di particelle cariche, o plasma, verso la Terra. Detti anche venti solari, questo plasma è costituito principalmente da elettroni, protoni e particelle alfa. Quando queste particelle interagiscono con il campo magnetico terrestre, le correnti elettriche sono trasportate dagli elettroni nell'atmosfera terrestre. Questa reazione tra gli elettroni e i loro costituenti atmosferici emette luce di vario colore e complessità, visibile come un'aurora. Però, si sa poco di quanto possano essere energetici gli elettroni quando queste luci esplodono negli straordinari giochi di luce noti come rotture aurorali. Finora, si è ipotizzato che gli elettroni di uno specifico livello energetico siano responsabili di questo raro fenomeno.

Nel nuovo studio, gli scienziati riferiscono che, contrariamente al pensiero convenzionale, un tipo specifico di elettroni con energia molto più alta, chiamati elettroni della cintura di radiazione, sono coinvolti nella rottura delle aurore. Prende il nome dalla loro posizione nella cintura di radiazioni della Terra, gli elettroni della fascia di radiazione non erano stati chiaramente associati a rotture aurorali prima. Il team di ricerca ha basato le proprie conclusioni su un set di dati raccolto tramite tecnologia avanzata e simulazioni.

"Gli elettroni della fascia di radiazioni vengono rilasciati dal campo magnetico terrestre e caricano la mesosfera durante la rottura dell'aurora. Questo fatto è stato confermato quantitativamente da entrambi osservazioni da terra e nuove dallo spazio, " aggiunge Ryuho Kataoka, dottorato di ricerca, professore associato presso l'Istituto Nazionale di Ricerca Polare e l'autore corrispondente. "Questo studio fornisce anche un buon esempio di come il satellite Arase e il radar PANSY possano collaborare per comprendere la connessione tra spazio e atmosfera".

Nei loro futuri sforzi di ricerca, Il professor Kataoka e il suo team sperano di capire come vengono rilasciati gli elettroni della fascia di radiazioni durante il breve periodo di rottura delle aurore. "L'obiettivo finale è comprendere l'interazione tra le aurore e le cinture di radiazioni, " aggiunge il professor Kataoka.