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Elettricità e “strati di inversione” troposferici
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).
Non è ancora scientificamente provato che questo “suono” sia collegato all’aurora boreale, tuttavia simili eventi sono stati raccolti soltanto durante alta attività geomagnetica.
“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
Siamo onesti: come fa un suono a raggiungere terra ancora udibile, da 85 km di altezza?!
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
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.
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…
… 230 piedi (70 metri) sopra la superficie terrestre, durante i periodi delle esposizioni più intense.
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.
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.
È tutta questione di elettricità, come per il generatore aurorale
Mentre l’Aurora boreale da spettacolo, il campo magnetico terrestre subisce delle piccole perturbazioni…
… 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.
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.
Tali particelle si scaricano rapidamente quando si scontrano con i prodotti di una tempesta geomagnetica.
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.
Hanno dimostrato che 60 dei suoni più rumorosi registrati hanno avuto origine a circa 250 piedi (75 metri) dal suolo…
… a questa altezza in effetti si trova un tipico strato di inversione, come confermano misurazioni indipendenti condotte dall’Istituto meteorologico finlandese.
Spero ti abbia affascinato questo viaggio, arrivederci ai prossimi capitoli conclusivi di questa avventura “In a nutshell” sulle Aurore.
La serie completa “In a nutshell” about Aurora
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 AGATHòS – Sulle 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
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