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Le aurore, comunemente chiamate luci del nord o del sud, sono tra gli spettacoli più mozzafiato della natura. Le loro affascinanti esibizioni hanno affascinato l'umanità per millenni, ispirando miti e plasmando narrazioni culturali. Eppure la fisica sottostante è altrettanto affascinante.
Le tempeste solari eruttano dalla superficie del Sole, spingendo particelle cariche – collettivamente chiamate vento solare – nello spazio interplanetario. Quando questo flusso incontra la magnetosfera terrestre, una frazione delle particelle viene incanalata verso le regioni polari, dove le collisioni con i gas atmosferici convertono l’energia cinetica in luce visibile. Gli atomi di ossigeno emettono il familiare bagliore verde, mentre l’azoto può produrre tonalità blu, viola e rosa. Nelle tempeste solari più potenti, le interazioni nell'alta atmosfera generano vividi lampi rossi.
Tuttavia, le manifestazioni dell’aurora boreale non sono uniformi. I ricercatori hanno identificato sei tipi distinti, dagli archi sereni che abbracciano l’orizzonte alle spettacolari corone che ricordano le porte celesti. Ogni forma rivela un aspetto diverso dell'interazione solare-magnetica.
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Le manifestazioni aurorali spesso iniziano con archi curvi dell'arcobaleno che attraversano l'orizzonte. Gli archi sono la forma dell’aurora più comune e tipicamente compaiono durante condizioni geomagnetiche tranquille. Sono anche quelli più facilmente osservabili alle latitudini più basse.
Quando l’attività solare aumenta, gli archi spesso si evolvono in bande, leggermente più dinamiche e ondulate, come una tenda scintillante. Man mano che la tempesta geomagnetica si intensifica, le bande possono sembrare pulsare e incresparsi, aggiungendo movimento all'immagine.
Sotto queste formazioni, gli spettatori vedono fiumi di luce ondulati in alto:uno sfondo ambito per i fotografi all'aperto.
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I pilastri, chiamati anche raggi o travi, sono alcune delle forme dell'aurora più sorprendenti. Queste strisce verticali sembrano estendersi verso le stelle, a volte estendendosi per centinaia di chilometri nel cielo. All'interno di archi e bande possono apparire striature simili a pilastri, che aggiungono un elemento verticale e possono pulsare durante le visualizzazioni ad alta energia.
A differenza dei pilastri, le aurore diffuse offrono un sottile bagliore ambientale che può apparire come una nuvola delicata senza forme chiare. Osservarle spesso richiede attrezzature specializzate e il termine "diffuso" può anche descrivere qualsiasi aurora i cui bordi si confondono.
In particolare, tipi distinti di aurora come gli archi derivano da meccanismi diversi rispetto alle manifestazioni diffuse. Gli archi si formano attraverso le interazioni degli elettroni con le variazioni del campo magnetico terrestre, mentre le aurore diffuse risultano da onde di particelle cariche che diffondono elettroni nell'atmosfera.
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Il 7 ottobre 2018, i fotografi hanno catturato un’aurora straordinaria su Svezia e Finlandia. Le immagini mostravano creste sabbiose o simili a neve che si estendevano verso l’orizzonte. Un team dell'Università di Helsinki ha successivamente classificato questo fenomeno come un nuovo tipo di aurora, soprannominato dune, dopo che la sua somiglianza con le increspature della sabbia della spiaggia ha attirato l'attenzione.
Queste luci ondulatorie possono estendersi per centinaia di chilometri in orizzontale e rappresentano una nuova frontiera nella scienza dell’atmosfera. Gli scienziati attualmente attribuiscono le dune all’elevata densità di ossigeno causata dalla propagazione orizzontale delle onde atmosferiche. Poiché le dune sono relativamente rare, tieni la fotocamera pronta quando se ne presenta l'occasione.
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Tra le forme dell'aurora, le aurore corona non hanno eguali in maestosità. Formano uno schema simile a un vortice, con più raggi che convergono in un unico punto sopra la testa.
Le aurore Corona sono apprezzate sia dai fotografi che dai cercatori di aurore. Il loro nucleo si forma a sole 50-60 miglia sopra la superficie, ben al di sotto della tipica altitudine aurorale di 60-620 miglia. Nel febbraio 2019, il fotografo Jingyi Zhang ha catturato una sorprendente “aurora del drago” sull’Islanda, che la NASA ha evidenziato come foto del giorno. La visualizzazione ha avuto origine da un buco coronale solare che ha scatenato un'ondata di particelle cariche, che hanno viaggiato verso la Terra e hanno prodotto l'immagine drammatica.
Le aurore della corona sono rare e compaiono solo ad alte latitudini durante potenti tempeste solari. Si collocano tra gli spettacoli di luce naturale più spettacolari della Terra, anche se potrebbe competere con una rara pioggia di meteoriti.
