Le spettacolari aurore boreali non sono identiche a quelle australi: la ragione di questa asimmetria è legata all’orientamento del vento solare, e alle particolari interazioni tra il campo magnetico terrestre e quello del Sole. Lo afferma un nuovo studio, smentendo la spiegazione finora accettata, che si basa su un fenomeno fisico diverso
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Le aurore polari sono  uno degli spettacoli naturali più affascinanti: bande di colore in continuo mutamento che solcano il cielo notturno. La ricerca scientifica ha chiarito da tempo il processo fisico che ne è all’origine: getti di particelle cariche, principalmente protoni ed elettroni, provenienti dal Sole, che urtano gli atomi dei gas che compongono gli strati dell’atmosfera terrestre tra 100 e 500 chilometri di quota. Gli urti producono eccitazioni di questi atomi, e la conseguente diseccitazione produce la luce che vediamo.

Si è pensato a lungo che l’aurora boreale, che si vede al polo Nord, e quella australe, che si vede al polo Sud, fossero identiche, l’una l’immagine speculare dell’altra. Nel 2009 si scoprì invece che i due fenomeni si verificano mostrano forme diverse. La differenza fu chiamata asimmetria.

Sulla rivista “Journal of Geophysical Research: Space Physics” Anders Ohma e colleghi dell’Università di Bergen, in Norvegia, spiegano la probabile ragione di questa asimmetria. Le differenze tra i due fenomeni sono da imputare alle specifiche modalità d’interazione tra il campo magnetico terrestre e quello solare.

Il nucleo della Terra genera un campo magnetico che si estende nello spazio attorno al nostro pianeta, formando uno scudo, chiamato magnetosfera, che protegge la Terra dalle particelle cariche provenienti dal Sole.

Il Sole produce un proprio campo magnetico, chiamato campo magnetico interplanetario, che viene trasportato dal vento solare e interagisce con il campo magnetico terrestre, deformandolo sul lato rivolto verso il Sole, e “stirandolo” verso il lato opposto. Per la sua forma allungata, questo campo magnetico sul lato in ombra prende il nome di coda magnetica, simmetrica tra nord e sud.

Se però il vento solare soffia con un’orientamento diverso da quello nomale, le linee del campo magnetico complessivo vengono deformate via via che si propagano verso la coda magnetica, che così risulta inclinata.  L’intero processo diventa asimmetrico, e di conseguenza anche la posizione dell’aurora boreale è diversa da quella dell’aurora australe.

Il risultato appare rilevante anche perché smentisce uno studio precedente, che riconduceva l’asimmetria delle aurore polari a un altro fenomeno fisico, chiamato riconnessione magnetica, grazie al quale l’energia del campo magnetico può essere convertita in un’altra forma, per esempio in energia cinetica o termica.

“In precedenza, si pensava che l’asimmetria nel sistema entrasse nella magnetosfera per effetto di un meccanismo chiamato riconnessione della coda”, ha spiegato Ohma. “Il nostro studio mostra che è possibile che sia effettivamente l’opposto: questa riconnessione della coda magnetica ha l’effetto di ridurre l’asimmetria”.

In un secondo articolo pubblicato sulla rivista “Annales Geophysicae” gli stessi autori illustrano nei dettagli l’asimmetria osservata nel corso della tempesta geomagnetica dell’agosto del 2001, dimostrando l’importanza di considerare le interazioni tra Sole e Terra come sistema asimmetrico.

“Senza includere queste asimmetrie, la nostra comprensione del sistema Sole-Terra sarà lungi dall’essere completa e i modelli non saranno in grado di prevedere con precisione la posizione e il momento dei fenomeni geospaziali”, ha conclusoNikolai Østgaard, direttore del Birkeland Center for Space Science all’Università di Bergen e autore principale del secondo articolo.