Lo spettacolo delle aurore boreali non doveva lasciare indifferenti gli astronomi che un tempo scrutavano la volta celeste a caccia di presagi, recati da meteore, comete, moti planetari e altri fenomeni un tempo poco spiegabili. Oggi queste attente compilazioni sono una miniera di informazioni sugli eventi cosmici del passato: un gruppo di ricercatori giapponesi ha rintracciato, nelle tavolette cuneiformi di astronomi assiri e babilonesi, le più antiche testimonianze documentali di tre possibili aurore boreali, avvenute in rapida successione all'incirca 2.700 anni fa. La ricerca è stata pubblicata sull'Astrophysical Journal Letters.
Inseguitori di aurore. Gli scienziati delle Università di Osaka e Tsukuba, in Giappone, sono andati a caccia di riferimenti ad aurore boreali nei rapporti delle osservazioni astronomiche redatti tra l'ottavo e il settimo secolo a.C., per capire se vi fosse corrispondenza tra le descrizioni scritte di questi fenomeni e le tracce isotopiche di eventi geomagnetici conservate in natura (per esempio negli anelli degli alberi).
Tre tavolette redatte tra il 680 e il 650 a.C. contenevano alcuni possibili cenni ad aurore, come "nube rossa" o "il rosso che copre il cielo". Per i ricercatori, queste espressioni potrebbero riferirsi ad archi aurorali stabili di colore rosso, bande luminose formate per l'eccitazione degli elettroni negli atomi di ossigeno atmosferico dovuta alla perturbazione del campo magnetico terrestre.
Corrispondenze. Le osservazioni riportate sulle tavole esaminate avvennero nei cieli di Babilonia e della città assira di Ninive: di queste vicende si trova riscontro anche nella Bibbia. Secondo gli scienziati, le datazioni degli eventi descritti corrispondono a rapidi picchi nella concentrazione di isotopi di carbonio-14 individuati negli alberi, per il periodo attorno al 660 a.C.: queste alterazioni sono di norma associate a un'aumentata attività solare.
Lontane dai ghiacci. Quelli indicati nello studio sono i più antichi riferimenti scritti a fenomeni aurorali mai ritrovati, più vecchi di un secolo rispetto a quelli noti finora. Anche se siamo soliti attribuire le aurore boreali alle latitudini polari, nei periodi di intensa attività solare questi fenomeni possono registrarsi anche più a sud, lontano dai poli. Inoltre, a causa delle alterazioni nel campo geomagnetico, all'epoca il Medio Oriente si trovava più vicino al nord magnetico di quanto non sia oggi.
Ioni diversi danno origine a colori diversi. Le aurore polari si creano quando le particelle cariche di vento solare entrano in contatto con la ionosfera terrestre. L'atmosfera del nostro pianeta è composta per lo più di ossigeno e azoto, ma alle altitudini in cui le aurore si verificano (a partire da 100 km di quota) l'ossigeno è il gas prevalente. Quando gli atomi di gas sono investiti dalle particelle cariche di vento solare, acquistano energia, che poi cedono, rilasciando fotoni di diverse lunghezze d'onda. Gli atomi di ossigeno emettono luce verde e talvolta rossa; quelli di azoto, bagliori di color rosso intenso, blu e viola.
Foto: © Visit Finland, Flickr
Ne esistono anche di extraterrestri. Il pianeta Terra non è il solo da cui si può ammirare questo fenomeno. Le sonde Voyager 1 e 2 l'hanno fotografato anche ai poli di Giove, Saturno, Urano e Nettuno; dopo di loro, anche Hubble ha iniziato una lunga serie di avvistamenti (qui vediamo potenti aurore ai raggi X osservate ai poli di Giove). Le aurore extraterrestri sono spesso molto spettacolari per via dell'intensità dei campi magnetici dei rispettivi pianeti. Quella di Urano ha caratteristiche uniche, perché il pianeta ruota inclinato di lato, ma il suo campo magnetico è pressoché verticale. Nel caso di Urano, le aurore polari somigliano più a puntini di luce, che ad anelli.
Foto: © NASA/ESA/CXC
Si osservano anche lontano dai poli. Le particelle cariche di vento solare scivolano lungo le linee del campo magnetico terrestre, che si comporta come uno scudo, schermando il nostro pianeta dalle radiazioni dannose. Poiché le linee di campo convergono in prossimità dei poli (anche se non esattamente in corrispondenza dei poli geografici), in questi punti - 60°-70° di latitudine - le aurore si verificano con particolare frequenza. In caso di intensa attività solare, si possono osservare anche a latitudini inferiori, come a quelle scozzesi, ma anche a Londra e Pechino. Per vederle, però, occorre trovarsi in un luogo al riparo dall'inquinamento luminoso, una circostanza assai rara, per un'area metropolitana.
Foto: © Darren Webb
Sono calde... solo alla vista. Le luci danzanti potrebbero somigliare a lingue di fuoco, ma se misurassimo con un termometro la temperatura dell'aria a un centinaio di chilometri di quota, dove si verificano, avremmo temperature inferiori allo zero, a causa dell'estrema rarefazione dell'aria. Nella parte più alta della ionosfera le temperature si fanno invece incandescenti, arrivando anche a 2 mila gradi °C, a causa della velocità con cui si muovono le molecole di gas. Nella foto: aurore polari sopra ai Tykky, pinnacoli di ghiaccio e neve in Finlandia.
Foto: © Visit Finland, Flickr
Hanno qualcosa in comune con le lampadine. Dal punto di vista fisico il fenomeno che "accende" le aurore è del tutto analogo a quello che fa funzionare le lampade al neon, dove gli elettroni eccitano gli atomi di un gas rarefatto rendendolo incandescente, il tutto a basse temperature (rispetto a quanto avviene, per esempio, con una lampada a incandescenza). Nella foto: un'aurora australe fotografata dalla ISS.
Foto: © André Kuipers/ESA/NASA
Furono spesso interpretate come cattivi presagi. Soprattutto in antichità, e nei paesi dove il loro avvistamento era estremamente raro, come in Grecia. Gli Inuit di Canada e Groenlandia, più abituati al fenomeni, le associavano ai giochi degli spiriti celesti; i popoli della Lapponia alle anime dei defunti. I Vichinghi in Norvegia vedevano nelle aurore fiamme divine provenienti dall'Aldilà, più o la stessa interpretazione che i Maori australiani davano delle aurore australi.
Foto: © Ronel Reyes, Flickr
Le fotocamere le vedono meglio. Le aurore sono in genere molto tenui, e alcune lunghezze d'onda, come quella del rosso, sono al limite della percezione dell'occhio umano. Le fotocamere sono spesso più sensibili, specie se sfruttate in foto a lunga esposizione, lontane da fonti di luce interferenti.
Foto: © Trond Kristiansen, Flickr
Sono piuttosto imprevedibili. Si può prevedere l'intensità dell'attività magnetica solare, e si conoscono con buona approssimazione le aree solitamente più soggette al fenomeno. Ma è impossibile sapere in anticipo quale direzione assumeranno le espulsioni di massa coronale solare, gli eventi che più frequentemente danno origine alle aurore, finché queste non si verificano. Questo rende l'appuntamento con le aurore polari una fortunata combinazione di eventi, una circostanza mai scontata e, per questo, ancora più magica. guarda anche:Le aurore boreali del 12-14 settembre 2014
Foto: © Jorma Luhta, Visit Finland, Flickr
