Scienze

Ecco Steve: uno strano, nuovo tipo di aurora boreale

L'arco di plasma viola che talvolta solca il cielo alle latitudini subpolari è stato studiato da un satellite dell'ESA: la sua origine è diversa da quella delle Luci del Nord.

I cacciatori di aurore boreali che hanno avuto la fortuna di ammirarlo l'hanno ribattezzato Steve: quest'arco di luce viola che attraversa per breve tempo i cieli notturni del Canada (il Paese in cui è stato osservato più spesso) ha caratteristiche molto diverse da quelle delle comuni Luci del Nord. Dura poco, e non alcune ore come le "normali" aurore; è a forma di arco e non diffuso; viola e non verde, rosso e blu. Ora il curioso fenomeno è stato studiato anche grazie a una flotta di satelliti dell'ESA. I risultati sono stati pubblicati su Science Advances.

Citizen Science. L'aurora Steve ha attirato l'attenzione dei ricercatori nel 2016 grazie ai commenti e alle foto di un gruppo di appassionati di Luci del Nord su Facebook. Quando Eric Donovan, del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Calgary, ha visto gli scatti postati dal gruppo Alberta Aurora Chasers su Facebook, ha notato quello strano arco viola di cui nessuno conosceva la natura, e che per questo motivo era stato un po' burlescamente chiamato "Steve".

Prima di prendere il nome di Steve, questo arco violaceo era chiamato "arco di protoni". © Dave Markel Photography

Fiume bollente. Donovan è riuscito a incrociare i dati sulle apparizioni di Steve con quelli del passaggio, nelle stesse porzioni di cielo, dei tre satelliti Swarm dell'ESA, che studiano il campo magnetico terrestre.

Quando poi è stato possibile usare uno dei tre satelliti, lo strumento per la misura del campo elettrico ha mostrato un segnale anomalo: «La temperatura a 300 km dalla superficie terrestre è salita a 3.000 °C e i dati hanno rivelato la presenza di un nastro di gas ampio 25 km fluire in direzione ovest alla velocità di 6 km/s, rispetto ai 10 m/s di velocità a entrambi i lati del nastro».

Una rappresentazione dei satelliti Swarm, che studiano il campo magnetico terrestre. © ESA/AOES Medialab

Trova le differenze. Ulteriori analisi hanno confermato che anche se Steve appare negli stessi periodi delle aurore polari (per esempio dopo una forte tempesta geomagnetica), è un fenomeno per certi versi molto differente. Le aurore polari comuni si formano quando il campo magnetico terrestre guida le particelle cariche di vento solare attorno alla Terra, in direzione dei poli nord e sud, dove queste collidono con gli atomi dell'alta atmosfera terrestre.

Più a sud. STEVE (che nel frattemo è diventato l'acronimo di Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) sembra viaggiare lungo linee di campo magnetico diverse, e può apparire a latitudini molto inferiori, a 60 gradi sopra l'equatore, dove l'allineamento tra il campo elettrico globale e il campo magnetico fa scorrere rapidamente ioni ed elettroni in direzione est-ovest, scaldandoli durante il processo.

Una vecchia conoscenza. In pratica, Steve è una corrente velocissima di particelle atomiche estremamente calde (plasma), chiamata sub auroral ion drift (deriva di ioni sub aurorali). Gli scienziati conoscevano da decenni l'esistenza del fenomeno, ma non sapevano che avesse effetti visibili così affascinanti.

19 marzo 2018 Elisabetta Intini
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