Aurora Polară

Aurore boreale peste Lacul Ursului din Alaska

A Northern Lights în Salangen , Norvegia

Aurora polară , denumită adesea aurora nordică sau sudică, în funcție de apariția respectivă a emisferei nordice sau sudice, este un fenomen optic al atmosferei terestre , caracterizat în principal de benzi luminoase cu o gamă largă de forme și culori rapid. schimbarea în timp și spațiu, de obicei rosu-verde-albastru în culoare , numite arce aurorale, cauzată de interacțiunea dintre particule încărcate ( protoni și electroni ) de solare origine ( vânt solar ) cu pământului ionosferă (atmosferă între 100-500 km ): aceste particule excită atomii atmosferei care, atunci când sunt dezactivate, emit lumină de diferite lungimi de undă .

Istorie

La 28 august 1859 , unele aurore au fost văzute de-a lungul unei mari zone a teritoriului american . În centrele științifice din întreaga lume, instrumentele au suferit variații puternice și inexplicabile și curenți falsi formați în liniile telegrafice . ^[1] A doua zi, astronomul englez Richard Christopher Carrington a observat un grup de pete solare neobișnuit de mari, din care emana un fulger de lumină albicioasă, care după câteva ore a produs un al doilea val de aurore de mare intensitate. Odată cu „ Marea Aurora ” din 1859, modelele de explicație a fenomenelor activității solare au evoluat rapid și ipotezele antice ale flash-urilor la altitudini mari, sau ale luminii reflectate din aisberguri au fost înlocuite cu cele mai legate de evenimentele solare și perturbarea.

Se estimează că furtunile de această intensitate apar la fiecare 500 de ani. Ultimul eveniment de jumătate din intensitatea anului 1859 a avut loc în 1960, provocând întreruperi radio pe toată planeta. Experții consideră că costurile unei eventuale super furtuni ar putea fi comparabile cu cele ale unui cutremur major, în cazul în care lipsesc contramăsurile adecvate, cum ar fi amânarea unor activități delicate desfășurate de sateliți, deplasarea rutelor aeriene, identificarea elementelor vulnerabile ale rețelelor. ^[1] Activitatea magnetică solară și, prin urmare, și formarea petelor solare, variază ciclic la fiecare unsprezece ani. Noul ciclu a început în ianuarie 2008, deci este rezonabil să ne așteptăm la o creștere a activității în următorii câțiva ani. În ultimii unsprezece ani, savanții au descoperit 21 000 de rachete e 13.000 de nori de plasmă au scăpat de pe suprafața solară.

În Italia vizibilitatea luminii boreale este destul de rară, dar în noaptea dintre 17 și 18 noiembrie 1848 fenomenul a fost atât de intens și extins încât a fost vizibil chiar și la latitudini mici. La Napoli a fost observat de astronomiiObservatorului Astronomic Capodimonte și de Mario Patrelli, directorul Observatorului Marina; în plus, pictorul Salvatore Fergola a creat două tablouri de la Observatorul Capodimonte. La Roma fenomenul a avut un mare ecou, ​​dovadă fiind articolul publicat în revista L'bum care descrie în detaliu evenimentul astronomic și surpriza romanilor. ^[2]

Descriere

Aspect

Fotografie a aurorei sudice, făcută de naveta spațială pe orbită în mai 1991, la maxim geomagnetic

Forma unei aurore polare este foarte diversă. Încep arcuri și raze de lumină strălucitoare 100 km deasupra suprafeței pământului și se extind de-a lungul câmpului magnetic timp de sute de kilometri. Arcurile pot fi foarte subțiri, chiar și la doar 100 de metri, în timp ce se extind de la orizont la orizont. Ele pot fi aproape nemișcate și apoi, ca și cum o mână ar fi trecut peste o perdea lungă, încep să se miște și să se răsucească. După miezul nopții, aurora poate lua o formă pătată, iar fiecare dintre petele care clipesc adesea la fiecare 10 secunde este de un galben verzui, dar uneori razele pot deveni roșii în partea de sus și de-a lungul marginii de jos. În cazuri foarte rare, lumina soarelui poate atinge partea superioară a razelor, creând o culoare albastră slabă. Chiar și mai rar (o dată la 10 ani sau mai mult) aurora poate fi roșie sângele de sus în jos. Pe lângă producerea luminii, particulele energetice care formează aurora transportă căldură rece. Aceasta este disipată ca radiație infraroșie sau transportată de vânturile puternice din atmosfera inferioară superioară.

O aurora sudică roșie în statul Victoria , Australia

Vizibilitate

Datorită geometriei câmpului magnetic al Pământului , aurorele sunt vizibile în două benzi înguste în jurul polilor magnetici ai Pământului , numiți ovali aurorali . Aurorele vizibile cu ochiul liber sunt produse de electroni , în timp ce cele ale protonilor pot fi observate numai cu ajutorul unor instrumente speciale, atât de la sol, cât și din spațiu. De multe ori aurora polară este vizibilă și în zone mai puțin apropiate de poli, precum Scoția sau în multe zone ale peninsulei scandinave . Aurorele sunt mai intense și mai frecvente în perioadele de activitate solară intensă, perioade în care câmpul magnetic interplanetar poate prezenta variații considerabile de intensitate și direcție, crescând posibilitatea unei cuplări ( reconectare magnetică ) cu câmpul magnetic al Pământului.

Așa cum am menționat, în Italia vizibilitatea luminilor boreale este destul de rară, dar sunt ocazional observabile, în special din partea nordică a peninsulei. ^[3]

Sunete

Același subiect în detaliu: refrenul sonor .

Uneori, în timpul apariției unei aurore, se aud sunete care seamănă cu șuieratul. Acestea sunt sunete electrofonice , fenomen care poate apărea, deși mult mai rar, chiar și în timpul apariției bolizilor . Originea acestor sunete nu este încă clară: se crede că acestea se datorează perturbațiilor câmpului magnetic local al Pământului, cauzate de o ionizare crescută a atmosferei de deasupra. ^{[4] [5] [6]}

Aurorele polare sunt, de asemenea, adesea însoțite de emisii radio în banda VLF , cunoscută sub numele de " cor auditiv ". Deoarece frecvențele acestor semnale sunt de ordinul kilohertzului, prin urmare sunt frecvențe audio, ele pot fi convertite în audio utilizând un receptor adecvat. Sunetul rezultat seamănă cu un cor de păsări, de unde și numele dat acestui tip de emisii.

François-Auguste Biard , Magdalenefjorden la nord de Spitzbergen . Efectul Aurorei Boreale , 1840, Luvru

Cauze

Același subiect în detaliu: Activitatea solară .

Southern Aurora (polul sudic din centru) capturat la 11 septembrie 2005 de satelitul Image al NASA

Originea aurorei se află pe Soare , care se află la 149 de milioane de kilometri de Pământ . Apariția unui grup mare de pete solare este primul semn al unei activități intense de ejecție a masei coronare. Particulele energetice emise de Soare se deplasează în spațiu formând vântul solar . Aceasta se deplasează prin spațiul interplanetar (și, prin urmare, spre Pământ, pe care îl poate atinge în 50 de ore) cu viteze de obicei cuprinse între 400 și 800 de km / s , trăgând cu ea o parte din câmpului magnetic solar (câmp magnetic interplanetar). Vântul solar, care interacționează cu câmpul magnetic al pământului numit și magnetosferă , îl distorsionează creând un fel de „bulă” magnetică, asemănătoare ca formă cu o cometă.

Magnetosfera Pământului funcționează ca un scut , protejând Pământul de impactul direct al particulelor încărcate ( plasmă ) care alcătuiesc vântul solar. Ca primă aproximare, aceste particule „alunecă” de-a lungul marginii exterioare a magnetosferei (magnetopauză) și trec dincolo de Pământ. În realitate, datorită unui proces cunoscut sub numele de reconectare magnetică (câmpul magnetic interplanetar indică în direcția opusă celei a Pământului), plasma vântului solar poate pătrunde în magnetosferă și, după procese complexe de accelerație, interacționează cu ionosferă, depunând cantități imense de protoni și electroni în atmosfera superioară, dând astfel naștere fenomenului aurorelor. Trebuie remarcat faptul că zonele arctice , având o protecție magnetică mai mică, sunt cele mai expuse acestui fenomen și adesea, pentru câteva zile după eveniment, ozonul este redus cu aproximativ cinci procente.

Aurorele sunt cele mai intense atunci când sunt în curs furtuni magnetice cauzate de o activitate puternică a petelor solare . Distribuția intensității aurorelor în altitudine arată că acestea se formează predominant la o altitudine de 100 km deasupra suprafeței terestre. Ele sunt de obicei văzute în regiuni din apropierea polilor, dar ocazional pot fi văzute mult mai departe, până la 40 ° latitudine .

Particulele care se deplasează spre Pământ lovesc atmosfera din jurul polilor formând un fel de inel, numit oval auroral. Acest inel este centrat pe polul magnetic (deplasat la aproximativ 11 ° față de polul geografic ) și are un diametru de 3.000 km în perioadele de odihnă, apoi crește atunci când magnetosfera este perturbată. Ovalele aurorale se găsesc în general între 60 ° și 70 ° latitudine nordică și sudică.

Fizica aurorei

Redați fișierul media

Video al unei aurore polare

Aurora se formează prin interacțiunea particulelor cu energie mare, de obicei protoni și electroni , cu atomii neutri ai atmosferei superioare a pământului. Aceste particule pot excita, prin coliziuni, electronii de valență ai atomului neutru. După un interval de timp caracteristic, acești electroni revin la starea lor inițială, emitând fotoni (particule de lumină). Acest proces este similar cu descărcarea cu plasmă a unei lămpi de neon .

Culorile particulare ale unei aurore depind de gazele prezente în atmosferă, de starea lor electrică și de energia particulelor care le lovesc. Oxigenul atomic este responsabil pentru culoarea verde ( lungimea de undă 557,7 nm ) și oxigen molecular pentru roșu ( 630 nm ). Azotul provoacă culoarea albastră.

Notă

Elemente conexe

• Vânt solar
• Lumina telurică
• Corul sonor

Alte proiecte

• Wikicitată conține citate referitoare la aurora boreală
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere din Aurora Boreală
• Wikivoyage conține informații turistice despre Northern Lights

linkuri externe

• ( EN ) Polar Aurora / Polar Aurora (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( EN , FR ) Polar aurora , pe Enciclopedia canadiană .
• Odată ce misterul a fost dezvăluit, citiți articolul de pe Repubblica.it , pe repubblica.it .
• Cum să fotografiați aurii boreale , pe unviaggioinfiniteemozioni.it
• Aurora Borealis: sfaturi despre cum, unde și când să o vezi, pe unviaggioinfiniteemozioni.it
• Explicații despre fenomen și diverse documentații pe cortinastelle.it . Adus la 16 martie 2008 (depus de 'url original 7 martie 2008).
• Aurore vii din Scandinavia și actualizări zilnice despre cele mai recente aurore reperate în lume , pe auroreboreali.it .
• ( EN ) NOAA - Informații despre urmărirea magnetică prin satelit , la swpc.noaa.gov . Adus la 3 august 2010 (arhivat din original la 28 iulie 2010) .
• ( FR ) Le monde des aurores polaires , pe banditdenuit.com .
• ( EN ) Auroras în Insulele Spitzbergen (Norvegia) , pe svalbard-images.com .
• (EN) auroresboreales.com . Adus la 26 iunie 2020 (Arhivat din original la 8 iunie 2020) .
• ( RO ) Fotografie , pe hickerphoto.com .
• ( RO ) Lumina Nordică și Vikingii , pe vikinganswerlady.com .
• Aurora Boreală: zece sfaturi infailibile pentru a-l vedea , pe spiccandoilvolo.com
• Videoclip realizat în HD cu mai multe lumini nordice din nordul Norvegiei, Finlandei și Suediei , pe vimeo.com .

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica