Aurora boreale pulsante: ora sappiamo perché si formano queste luci danzanti

Le peculiari aurore polari pulsanti sono generate dall'interazione tra gli elettroni e onde di plasma conosciute col nome di “chorus waves”, che avviene nella magnetosfera terrestre. Lo ha determinato un team di ricerca giapponese del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetaria presso l'Università di Tokyo, che ha collaborato direttamente con la JAXA, l'agenzia spaziale nipponica. Gli studiosi, coordinati dal professor Satoshi Kasahara, per la prima volta sono riusciti a osservare le cause di questo magnifico spettacolo, che si presenta tipicamente all'alba. Benché comune, infatti, i suoi meccanismi erano ignoti. Oggi, grazie a strumentazione all'avanguardia come un sensore installato sul satellite giapponese ERG (Arase), è stato possibile definirlo nel dettaglio.

Ma cosa sono queste aurore polari pulsanti? A differenza delle comuni aurore polari, spettacolari archi di luce che “danzano” sinuosi in un tripudio di magnifici colori, come suggerisce il nome stesso sono fenomeni che pulsano con un ritmo ben preciso. Possono essere lunghe centinaia di chilometri e si presentano come gigantesche macchie nel cielo, che rapiscono lo sguardo dello spettatore proprio per la peculiare pulsazione.

Le comuni aurore polari sono generate dall'impatto del vento solare con il campo magnetico terrestre, un fenomeno ottico che avviene nella ionosfera – tra i 100 e 500 chilometri di altezza – scaturito dall'interazione tra le particelle cariche del vento solare e i gas della ionosfera. I tipici archi delle aurore seguono le linee del campo magnetico terrestre, mentre le aurore pulsanti sono dovute proprio a improvvisi cambiamenti di queste linee, che rilasciano la loro energia accumulata producendo cascate di elettroni. La riconfigurazione del campo magnetico mobilita le sopracitate “chorus waves”, responsabili della pioggia di elettroni e delle relative pulsazioni.

“Le aurore sono provocate da riconfigurazioni globali nella magnetosfera, che rilascia l’energia del vento solare accumulata”, ha dichiarato il professor Kasahara. “Sono caratterizzate da un aumento della luminosità dal tramonto a mezzanotte, seguito da bruschi movimenti di archi aurorali che in seguito si rompono e compaiono come diffuse e pulsanti chiazze d’aurora all’alba”, ha proseguito lo studioso.

Per osservare direttamente questo fenomeno, Kasahara e colleghi hanno sfruttato il sensore della nuova sonda Arase inviato nello spazio nel 2016, che è in grado di intercettare gli elettroni eccitati dalle chorus waves. Combinando i dati del satellite con quelli di peculiari telecamere piazzate a terra, gli scienziati hanno potuto determinare il modo in cui nascono queste aurore pulsanti. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Nature.

[Credit: NASA]