“In a nutshell” about Aurora -10. Suoni

È in corso la migrazione dei post dal precedente blog; per vedere i post non ancora migrati visita la Presentazione. Grazie.

Elettricità e “strati di inversione” troposferici

credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

È vero che l’Aurora produce suoni?

I suoni sono paragonabili a quelli della radio statica:
sibili
fruscii
fischi
schiocchi aurorali
crepitii
scoppiettii
applausi
deboli ed istantanei o anche prolungati qualche minuto.

Questa registrazione di 8 secondi è estratto da un set di registrazioni che sono state raccolte all’interno del progetto Aurora Acustica (2000-2012).

Video by: Unto K. Laine and Aalto University Communications / Mikko Raskinen

Non è ancora scientificamente provato che questo “suono” sia collegato all’aurora boreale, tuttavia simili eventi sono stati raccolti soltanto durante alta attività geomagnetica.

credits Markus Kiiliclicca per ingrandire, click to enlarge

“Si manifestano durante periodi di massima attività aurorale e in secondo luogo si presentano in notti prive di vento e di qualsiasi altra fonte di rumore. Ascoltare i suoni dell’aurora è un evento così raro che può capitare una sola volta nella vita

Sulle ali di luce di un’aurora“, di Anna Galliano
credits Markus Kiiliclicca per ingrandire, click to enlarge

Siamo onesti: come fa un suono a raggiungere terra ancora udibile, da 85 km di altezza?!

credits Markus Kiiliclicca per ingrandire, click to enlarge

Per questa principale critica ma non solo, il mondo accademico è sempre rimasto diffidente, preferendo optare per allucinazioni uditive o suggestioni:

  • illusione acustica
  • create dal cervello dell’osservatore e quindi esperienza puramente soggettiva
  • sinestesìa (esperienza del tutto soggettiva di sperimentazione di suoni in seguito ad un altro tipo di stimolazione sensoriale, ad esempio visiva come l’aurora)
  • create nel cervello dalla radiazione elettromagnetica diretta
  • create sulla punta degli alberi
  • create da brina e ghiaccio
  • create da qualche parte sul terreno e non in cielo
una famosissima ed iconica scena dal film di Stanley Kubrick, “2001: Odissea nello spazio”

Queste spiegazioni, indicate spesso dagli scettici come possibili cause del fenomeno, sono state tuttavia sistematicamente escluse (se vuoi approfondire vai a questo link).

Il professore di acustica Unto K Laine (Professore Emerito all’Università Politecnica di Aalto, Espoo, Finlandia) ha dimostrato che accade veramente, ma l’altezza a cui si verifica la scarica è in realtà vicinissima alla superficie.

Abisko, credit Davide Necchiclicca per ingrandire, click to enlarge

70 metri di altezza: l’ipotesi dello “strato di inversione termico-elettrico” (Inversion Layer Hypothesis – ILH)

Il dottor Laine nel 2012 ha dimostrato che i suoni aurorali emanano da un’area al di sopra delle cime degli alberi

credit Markus Kiili, clicca per ingrandire, click to enlarge

… 230 piedi (70 metri) sopra la superficie terrestre, durante i periodi delle esposizioni più intense.

credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

Requisiti: notti calme e silenziose, dopo giornate calme e soleggiate

A questa altezza si trova una regione della troposfera in cui la temperatura dell’aria aumenta con l’altitudine invece di diminuire. Tali strati possono svilupparsi dopo giornate calme e soleggiate.

credit Markus Kiili, clicca per ingrandire, click to enlarge

Nei giorni di sole, con l’alta pressione, l’aria al suolo si riscalda e la sera in assenza di vento prende lentamente a salire, fermandosi ad un’altezza appunto di circa 70–100m …

… mentre la superficie si raffredda e le continue condizioni di calma impediscono alle due regioni di mescolarsi. Quest’aria trasporta un eccesso di ioni negativi.

credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

È tutta questione di elettricità, come per il generatore aurorale

Mentre l’Aurora boreale da spettacolo, il campo magnetico terrestre subisce delle piccole perturbazioni…

credit Markus Kiili, clicca per ingrandire, click to enlarge

che aumentano la permettività elettrica dell’aria, favorendo la scarica a terra degli elettroni in eccesso.

Ciò che avviene ad altitudini molto più elevate dove la Ionosfera rappresenta la carica positiva e la Terra quella negativa e di conseguenza la corrente elettrica scende verso il basso…

… avviene anche molto più in basso (troposfera) con le formazioni nuvolose, in cui le particelle positive stanno più in alto dove è più caldo, e quelle negative alla base, dove è più freddo…

… e nel nostro caso, con manifestazioni aurorali intense, notti fredde, calme e silenziose, ad un’altezza di appena 100 metri dal terreno; lo strato superiore è più caldo e ha carica positiva, quello inferiore è più freddo e ha carica negativa.

credit Markus Kiili, clicca per ingrandire, click to enlarge

Non ci fai caso, ma fa già parte della tua esperienza quotidiana

Ti ricordi vero che una piccola scarica elettrica produce un suono?

Se ci fai caso, l’esempio più classico è quando “prendi la scossa” toccando la maniglia della macchina o togliendoti una maglia che si è caricata elettrostaticamente.

In questi casi il suono lo fa eccome! Almeno una volta ti sarà capitato! Un brevissimo schiocco o scoppiettio o crepitio, più o meno forte.

Lo stesso accade per l’Aurora

Sono quindi particelle cariche intrappolate in uno strato dell’atmosfera che si forma durante le notti fredde.

credit Markus Kiili, clicca per ingrandire, click to enlarge

Tali particelle si scaricano rapidamente quando si scontrano con i prodotti di una tempesta geomagnetica.

questa rappresentazione artistica richiama ciò che avviene “dentro” l’Aurora, lo scontro tra le particelle solari cariche accelerate e gli atomi atmosferici

La “pentola dei suoni” delle Aurore

Secondo Laine e il suo team, questo strato di inversione agisce quindi come un coperchio, intrappolando la carica elettrica negativa nella regione sottostante e la carica positiva nell’aria sopra.

Quando una tempesta geomagnetica colpisce la Terra, il coperchio si rompe e la carica viene rilasciata, creando suoni strani.

in questo caso, a differenza dell’immagine, il tutto avviene in modo invisibile, senza alcuna nuvola o fenomeno temporalesco

Hanno dimostrato che 60 dei suoni più rumorosi registrati hanno avuto origine a circa 250 piedi (75 metri) dal suolo…

credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

… a questa altezza in effetti si trova un tipico strato di inversione, come confermano misurazioni indipendenti condotte dall’Istituto meteorologico finlandese.

combinazione di ben 12 immagini, credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

Spero ti abbia affascinato questo viaggio, arrivederci ai prossimi capitoli conclusivi di questa avventura “In a nutshell” sulle Aurore.

Gli altri post della serie “In a nutshell” about Aurora:
– “In a nutshell” about Aurora – 0. Il Sole
– “In a nutshell” about Aurora – 1. Riconnessione Magnetica
– “In a nutshell” about Aurora – 2a. Flares vs CME: scontro di Titani
– “In a nutshell” about Aurora – 2b. Flares vs CME: scontro di Titani

– “In a nutshell” about Aurora – 3a. Campo magnetico terrestre
– “In a nutshell” about Aurora – 3b. Fasce di Van Allen
– “In a nutshell” about Aurora – 3c. Cometa, toroidi e particelle
“In a nutshell” about Aurora – 3d. radiazioni
“In a nutshell” about Aurora – 3e. radiazioni a confronto

“In a nutshell” about Aurora –3f. radiazioni e ISS
“In a nutshell” about Aurora -4. Cuspidi polari
“In a nutshell” about Aurora -5. Generatore aurorale

“In a nutshell” about Aurora -6. Altitudine e forme
“In a nutshell” about Aurora -7a. Colori, l’origine
“In a nutshell” about Aurora -7b. Colori, la magia
“In a nutshell” about Aurora -8. luminosità, movimento e calore

“In a nutshell” about Aurora -9. Curiosità
In a nutshell” about Aurora -11. Emozioni e considerazioni

“In a nutshell” about Aurora -12a. Tempeste solari
“In a nutshell” about Aurora -12b. Disturbi e danni da Flare
“In a nutshell” about Aurora -12c. Disturbi e danni da Cme
“In a nutshell” about Aurora -12d. Simulazione SuperTempesta solare OGGI
“In Nutshell” about Aurora -13a. Ambiente spaziale interplanetario
“In Nutshell” about Aurora -13b. Aurore extraterrestri

Link utili:
articolo intervista National Geographic: “le aurore emettono rumori strani e ora sappiamo perché”, di Andrew Fazekas, intervista al dottor Laine
– “Il suono delle Aurore“, Gli Stati Generali, di Hugo Bertello
– “Acustica Aurorale, suoni correlati all’aurora“, aggiornamento 2018, del dottor Unto K Laine, Professor (Emeritus) at Aalto University, Espoo, Finland

“KALòS Kaì AGATHòSSulle ali di luce di un’aurora“, blog da un’idea di Domenico Licchelli, in collaborazione con Baldacconi, Ruggiero, Zappalà 
GLO.R.I.A. – GLObal Robotic-Telescopes Intelligent Array – Attività Educativa, “Calcolo dell’altezza di formazione dell’Aurora Polare
– foto di Aurore di Jani Ylilampa, instagram, facebook
– foto di Aurore di Markus Kiili, instagram, facebook
– foto di Aurore di Davide Necchi
, facebook

| HOME |

Rispondi