Identificato il meccanismo che sostiene l’energia delle particelle aurorali, anche in assenza di forti tempeste solari.
Scienziati dell’University of Hong Kong (HKU) e dell’University of California, Los Angeles (UCLA) hanno svelato uno dei misteri più affascinanti legati alle aurore polari, rivelando il meccanismo fisico che alimenta l’accelerazione delle particelle responsabili di questi splendidi fenomeni luminosi.
Quando le particelle cariche provenienti dal vento solare interagiscono con la magnetosfera terrestre e precipitano verso l’atmosfera, producono le luci colorate delle aurore. Tuttavia, finora non era chiaro come venisse sostenuta l’energia necessaria per accelerare queste particelle.
Analizzando dati provenienti da diverse missioni satellitari, tra cui le Van Allen Probes e la missione THEMIS, i ricercatori hanno trovato evidenze osservazionali chiare della dinamica energetica alla base dei fenomeni aurorali.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications, mostra che sono le onde di Alfvén, oscillazioni di plasma che si propagano lungo le linee del campo magnetico, a fungere da una sorta di “batteria spaziale” invisibile sopra le regioni aurorali.
Queste onde trasportano energia dalla magnetosfera verso la cosiddetta auroral acceleration region, dove contribuiscono a mantenere una differenza di potenziale elettrico lungo le linee di campo. In questo modo, l’energia non si disperde rapidamente ma continua ad alimentare i campi elettrici che accelerano gli elettroni responsabili delle emissioni aurorali, permettendo alle aurore di brillare anche quando l’attività solare non è particolarmente intensa.
Questo risultato aiuta a spiegare perché le aurore possano manifestarsi anche in assenza di grandi tempeste solari, evidenziando il ruolo attivo della magnetosfera terrestre come sistema energetico dinamico.
La scoperta non solo spiega come si alimentano le aurore terrestri, ma suggerisce che un meccanismo simile potrebbe operare anche su altri pianeti del nostro Sistema Solare.
Comprendere come l’energia si trasferisce nello Spazio vicino alla Terra non aiuta solo a capire i fenomeni aurorali, ma anche la fisica fondamentale che guida l’interazione tra vento solare e magnetosfera — un elemento chiave del meteorologia spaziale e delle sue possibili ripercussioni sui sistemi tecnologici.
[a cura di Daria Guidetti]
Fonte: Evidence for Alfvén waves powering auroral arc via a static electric potential drop
