Aurora | fenomeno atmosferico

Aurora, fenomeno luminoso dell’alta atmosfera terrestre che si verifica principalmente alle alte latitudini di entrambi gli emisferi; le aurore nell’emisfero settentrionale sono chiamate aurora boreale, aurora polaris, o luci del nord, e nell’emisfero meridionale aurora australis, o luci del sud.

aurora australis

Un’immagine dell’aurora australis, o luci del sud, che si manifesta come un anello luminoso, in un’immagine di parte dell’emisfero meridionale della Terra ripresa dallo spazio dagli astronauti a bordo della navetta spaziale statunitense Disbiter.Stati Uniti a bordo dello space shuttle Discovery il 6 maggio 1991. L’emissione per lo più blu verdastra proviene da atomi di ossigeno ionizzati ad un’altitudine di 100-250 km (60-150 miglia). I picchi di colore rosso nella parte superiore dell’anello sono prodotti da atomi di ossigeno ionizzati ad altitudini più elevate, fino a 500 km (300 miglia).

NASA/Johnson Space Center/Earth Sciences and Image Analysis Laboratory

Photograph of Jupiter taken by Voyager 1 on February 1, 1979, at a range of 32.7 million km (20.3 million miles). Prominent are the planet's pastel-shaded cloud bands and Great Red Spot (lower centre).'s pastel-shaded cloud bands and Great Red Spot (lower centre).

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Auroras are caused by the interaction of energetic particles (electrons and protons) of the solar wind with atoms of the upper atmosphere. Tale interazione è confinata per la maggior parte alle alte latitudini in zone di forma ovale che circondano i poli magnetici della Terra e mantengono un orientamento più o meno fisso rispetto al Sole. Durante i periodi di bassa attività solare, le zone aurorali si spostano verso il polo. Durante i periodi di intensa attività solare, le aurore si estendono occasionalmente alle medie latitudini; per esempio, l’aurora boreale è stata vista fino a 40° di latitudine negli Stati Uniti. Le emissioni aurorali si verificano tipicamente ad altitudini di circa 100 km (60 miglia); tuttavia, possono verificarsi ovunque tra 80 e 250 km (da 50 a 155 miglia circa) sopra la superficie terrestre.

ovale aurorale

L’intero ovale aurorale del polo nord della Terra, in un’immagine scattata in luce ultravioletta dalla sonda U.S. Polar sul Canada settentrionale, il 6 aprile 1996. In the colour-coded image, which simultaneously shows dayside and nightside auroral activity, the most intense levels of activity are red, and the lowest levels are blue. Polar, launched in February 1996, was designed to further scientists’ understanding of how plasma energy contained in the solar wind interacts with Earth’s magnetosphere.

NASA

Watch the aurora australis, the Southern Lights, from outer space

Watch a time-lapse video of the aurora australis in the Southern Hemisphere.

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Auroras take many forms, including luminous curtains, arcs, bands, and patches. L’arco uniforme è la forma più stabile di aurora, che a volte persiste per ore senza variazioni degne di nota. Tuttavia, in un grande spettacolo, appaiono altre forme, comunemente sottoposte a variazioni drammatiche. I bordi inferiori degli archi e delle pieghe sono di solito molto più definiti delle parti superiori. I raggi verdastri possono coprire la maggior parte del cielo verso lo zenit magnetico, finendo in un arco che di solito è piegato e talvolta bordato con un bordo rosso inferiore che può incresparsi come un drappeggio. Il display termina con una ritirata delle forme aurorali verso il polo, i raggi degenerano gradualmente in aree diffuse di luce bianca.

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Le aurore ricevono la loro energia dalle particelle cariche che viaggiano tra il Sole e la Terra lungo fasci di campi magnetici simili a corde. Le particelle sono spinte dal vento solare, catturate dal campo magnetico terrestre (vedi campo geomagnetico), e condotte verso il basso verso i poli magnetici. Si scontrano con gli atomi di ossigeno e azoto, portando via gli elettroni per lasciare gli ioni in stati eccitati. Questi ioni emettono radiazioni a varie lunghezze d’onda, creando i colori caratteristici (rosso o blu verdastro) dell’aurora.

Oltre alla Terra, altri pianeti del sistema solare che hanno atmosfere e campi magnetici sostanziali – cioè Giove, Saturno, Urano e Nettuno – mostrano attività aurorale su larga scala. Le aurore sono state osservate anche sulla luna di Giove Io, dove sono prodotte dall’interazione dell’atmosfera di Io con il potente campo magnetico di Giove.

Le aurore nord e sud di Giove, come osservate dal telescopio spaziale Hubble. Le aurore sono prodotte dall'interazione tra il potente campo magnetico del pianeta e le particelle nella sua atmosfera superiore.'s northern and southern auroras, as observed by the Hubble Space Telescope. The auroras are produced by the interaction of the planet's powerful magnetic field and particles in its upper atmosphere. — Le aurore settentrionali e meridionali di Giove, come osservate dal telescopio spaziale Hubble. The auroras are produced by the interaction of the planet’s powerful magnetic field and particles in its upper atmosphere.

Photo AURA/STScI/NASA/JPL (NASA photo # PIA01254, STScI-PRC98-04)

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