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Elettricità e “strati di inversione” troposferici
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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.
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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.
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“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
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Siamo onesti: come fa un suono a raggiungere terra ancora udibile, da 85 km di altezza?!
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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)
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- 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
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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.
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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…
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… 230 piedi (70 metri) sopra la superficie terrestre, durante i periodi delle esposizioni più intense.
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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.
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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 …
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… 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.
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È tutta questione di elettricità, come per il generatore aurorale
Mentre l’Aurora boreale da spettacolo, il campo magnetico terrestre subisce delle piccole perturbazioni…
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… che aumentano la permettività elettrica dell’aria, favorendo la scarica a terra degli elettroni in eccesso.
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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…
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… 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…
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… 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.
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Non ci fai caso, ma fa già parte della tua esperienza quotidiana
Ti ricordi vero che una piccola scarica elettrica produce un suono?
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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.
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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.
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Lo stesso accade per l’Aurora
Sono quindi particelle cariche intrappolate in uno strato dell’atmosfera che si forma durante le notti fredde.
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Tali particelle si scaricano rapidamente quando si scontrano con i prodotti di una tempesta geomagnetica.
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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.
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Quando una tempesta geomagnetica colpisce la Terra, il coperchio si rompe e la carica viene rilasciata, creando suoni strani.
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Hanno dimostrato che 60 dei suoni più rumorosi registrati hanno avuto origine a circa 250 piedi (75 metri) dal suolo…
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… a questa altezza in effetti si trova un tipico strato di inversione, come confermano misurazioni indipendenti condotte dall’Istituto meteorologico finlandese.
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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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