“In Nutshell” about Aurora -13a. Ambiente spaziale interplanetario

Premesse per capire come le Aurore siano più frequenti e diffuse di quanto tu possa credere

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Lo sai cos’è quel piccolo puntino luminoso nell’immagine di titolo? Non lo immagini? Sì, esatto, proprio così, siamo noi!
La Terra (e la Luna) catturata:

dalla sonda Cassini
tra gli anelli di Saturno
il 12/04/2017
a 1,4 miliardi di km di distanza

credit NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS Processing: Kevin M. Gill clicca per ingrandire, click to enlarge

omaggio alla “Pale Blue Dot“, “Pallido Puntino Blu“, fortemente voluta dall’astronomo Carl Sagan, scattata:

dalla sonda Voyager 1
il 14/02/1990
a 6 miliardi di km di distanza
oltre l’orbita di Nettuno

Credit NASA/JP Voyager clicca per ingrandire, click to enlarge

Le Aurore, come hai potuto capire, sono un fenomeno sì spettacolare, ma debole di luminosità.

“Auroras at Ylls”, credit Markus Kiili clicca per ingrandire, click to enlarge

Per creare infatti un bagliore visibile, grande come un enorme arco e ad un altezza di almeno 80 km

Credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

… servono potenti correnti elettriche.

Sulla Terra, come ti ho spiegato, la magnetosfera fa un ottimo lavoro imprigionando nelle fasce di Van Allen la maggior parte delle particelle solari.

rappresentazione artistica NASAclicca per ingrandire, click to enlarge

Non solo, ma tramite la notevole coda geomagnetica consente anche di avviare il processo di “riconnessione magnetica“…

video animazione in cui è ben visibile il momento della “riconnessione magnetica” nella coda , credit NASA

… che come un enorme potente generatore accelera le particelle incanalandole nelle cuspidi polari (quei lunghissimi invisibili imbuti)

credit Andoya clicca per ingrandire, click to enlarge

… per farle scontrare spiraleggiando energizzate …

… con gli atomi atmosferici di Ossigeno ed Azoto.

Nello scontro si verifica il fenomeno di meccanica quantistica noto come “salto quantico“…

.. che da origine alla stupenda manifestazione dell’Aurora, quella per noi visibile, in base ad intensità e luminosità, nonostante i limiti del nostro sistema visivo.

“strong storm Iappi, credit Jani Ylilampaclicca per ingrandire, click to enlarge

La nostra visione dei colori infatti è fortemente limitata. Le cellule deputate al loro riconoscimento sono i coni.

sono i coni le particelle deputate alla visione dei colori rosso verde blu e sfumature clicca per ingrandire, click to enlarge

Il sistema visivo non riesce a cogliere tutti i fantastici colori e le sfumature che vedi invece in fotografia: nell’immagine la maggiore sensibilità dell’occhio si trova nella parte alta della curva e quindi perde la maggior parte delle sfumature.

Certo la Terra ha un ottimo campo magnetico proprio e globale (detto intrinseco)

… con una geometria, cioè “come” sono disposte le linee di campo magnetico…

… tale per cui si manifestano Aurore spettacolari solo nelle zone polari…

rappresentazione artistica dell’ovale aurorale settentrionale, credit NASAclicca per ingrandire, click to enlarge

salvo abbassarsi a latitudini equatoriali in occasione di attività solari particolarmente intense ed esplosive durante il ciclo solare, ma non solo nel suo massimo (sotto, sovrapposizione su diagramma emisfero nord).

Immagine del satellite Polar, credit NASA Goddard Space Flight Center, VIS (Visible Imaging System, uno dei 12 strumenti sul satellite) e John Sigwarthclicca per ingrandire, click to enlarge

Inoltre la nostra preziosa e meravigliosa atmosfera è ricchissima di Ossigeno ed Azoto, grazie ai quali dobbiamo gli spettacoli incredibili che ci vengono spessi regalati nelle ampie zone circostanti i poli (con l’aiutino dell’occhio della macchina fotografica, più sensibile).

credit Davide Necchiclicca per ingrandire, click to enlarge

Ricorda che gli elementi più comuni nell’Universo sono:
– Idrogeno
– Elio

– Ossigeno

fonte Terra Iblea

Quindi le nostre Aurore sono senza dubbio degne di medaglia d’oro, ma al contrario di quanto tu possa credere, NON siamo gli unici ad averne!

Ti dirò di più, e la cosa, se non sei pratico, ti stupirà: in realtà praticamente TUTTI i pianeti del Sistema Solare ne hanno, e non solo loro, ma anche alcune Lune!

clicca per ingrandire, click to enlarge

Ma se davvero aurore si formano anche su tutti gli altri pianeti, come fa questo a succedere visto che in alcuni casi campi magnetici globali non esistono o sono troppo deboli?

Oppure visto che a grandi distanze dal Sole e con il Sole a riposo non potrebbero essere giustificate?

sta in queste settimane timidamente iniziando il ciclo 25 – credit NOAA

Bene, ora serve che io faccia qualche premessa per farti capire come il cosiddetto “vuoto” interplanetario (ed anche quello interstellare), cioè lo spazio tra i pianeti (e quello tra le stelle)

la Base Spaziale Internazionale e sullo sfondo la Luna, credit NASA / ISSclicca per ingrandire, click to enlarge

non sia veramente “vuoto”, contrariamente a quanto i nostri limitati sensi vorrebbero farci credere.

1) PATINA

Ricordo che il vento solare (misto a componenti di Cme e Flares) forma una pàtina che pèrmea tutto il Sistema Solare fino ai confini della eliopausa, quindi ben oltre l’orbita dell’ultimo pianeta e della fascia di Kuiper.

comoda infografica dove distanze e dimensioni non sono in scala: vedi i pianeti in ordine, distanze in Unità Astronomiche, la Eliopausa al confine tra Eliosfera e Mezzo interstellare (Voyager 1 ora è più lontana di quanto segnato)ingrandisci, enlarge

Il vento solare è ovunque presente e soffia con costanza, incessantemente! Può essere più o meno denso, cioè ricco di particelle. Non esistono angoli o zone del Sistema Solare dove esso non sia presente, pur lontane o buie che siano.

gif vento solare – credit NASA

2) PLASMA

Ricordo che tale patina inoltre, costituendo plasma che è onnipresente nell’Universo (esattamente come l’ossigeno per noi sulla Terra), è ricca di particelle cariche

nel plasma, 4° stato della materia, gas completamente ionizzato, elettroni e nuclei sono slegati e per questo esso diventa conduttore perché “plasmabile” con campi magnetici

… ovvero elettroni e nuclei o Ioni (atomi a cui sono stati strappati o aggiunti elettroni). Non solo, essa è costituita da campi magnetici che trascinano questo materiale a diverse velocità ovunque.

3) VUOTO INTERPLANETARIO

Quindi il vuoto non è “vuoto”, “privo di”, “assenza di”: al contrario esso è RICCO di particelle, plasmi, campi magnetici (portatori di radiazioni di vario tipo, elettromagnetiche e particellari, ionizzanti e non ionizzanti) che non puoi vedere …

astronauta Parmitano in E.V.A., credit ESAclicca per ingrandire, click to enlarge

… che a loro volta nell’interazione con altre particelle, plasmi e campi magnetici possono produrre ulteriori particelle, plasmi e campi magnetici...

… con conseguente sviluppo di radiazioni aggiuntive ed ulteriori interazioni (tutt’altro che l’apparente “nulla” che si presenta alla nostra limitata vista).

4) CORRENTI ELETTRICHE

Questi punti per dire che correnti elettriche potenti si possono formare dappertutto e in modi molto diversi nello spazio, visto che le condizioni per svilupparsi ci sono e si possono produrre continuamente.

L’universo è in costante evoluzione e crea questi fenomeni affascinanti, mentre complessi, dinamici ed elastici rapporti si vengono a creare tra i vari corpi celesti, stelle, pianeti, lune, asteroidi.

Sistema Solare e principali Lune, by Astro-Poster di Andreotti Robertoclicca per ingrandire, click to enlarge

5) UNIVERSO

Vedrai inoltre come l’Universo (in questo caso, in piccolo, il nostro Sistema Solare) sia molto creativo ed abbia grandi capacità di improvvisazione per far nascere aurore, anche dove diresti che non sia possibile… davvero un grande prestigiatore!

Nel prossimo ed ultimo capitolo vedrai come, oltre alla Terra, oggi si sa che esibiscono le loro aurore o fenomeni aurorali anche Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e le lune IO, Europa, Ganimede (di Giove) e Titano ed Encelado (di Saturno).

telescopi come Hubble sono dotati di spettrografi capaci di rilevare la luce anche nelle altre lunghezze d’onda, come UV, credit NASA Hubble clicca per ingrandire, click to enlarge

Certo non aspettarti di “vedere” aurore come sulla Terra: se il pianeta è grande anche le aurore saranno da brivido, quindi chissà che Show devono mostrare i pianeti giganti ad un loro ipotetico abitante dotato di vista ai raggi UV!

Star Trek Beyond

Arrivederci al prossimo ed ultimo post di questa serie.

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 -10. Suoni

“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 -13b. Aurore extraterrestri
“In Nutshell” about Aurora -13c. Aurore extraterrestri ed extrasolari

Link utili:
– foto di Aurora di Markus Kiili
– foto di Aurora di Jani Ylilampa
– foto di Aurora di Davide Necchi
Astro-Poster by Andreotti Roberto
– immagini satellite Polar del NASA Goddard Space Flight Center
– NOAA Space Weather Prediction Center

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