La navicella spaziale giapponese Arase (precedentemente chiamata ERG) osservava le onde di coro e gli elettroni sparsi nella magnetosfera terrestre, l'origine delle aurore di pulsazione. Gli elettroni dispersi precipitarono nell'atmosfera, provocando un'illuminazione aurorale.
(Immagine: © ERG Science Team)
Le origini di intensi sfarfallamenti di luce in alto nell'atmosfera terrestre vengono ora rivelate dopo una caccia decennale, secondo un nuovo studio.
Aurore simili possono aver luogo in alto sopra Giove e Saturno, secondo gli scienziati dietro la nuova ricerca.
Gli spettacoli di luci drammatici noti come luci del nord e del sud, chiamati anche aurore, sono di natura varia quanto i colori che mostrano nel cielo. Il tipo più familiare, noto come aurore discrete, è rinomato per nastri scintillanti e stelle filanti di colore. Al contrario, le aurore pulsanti sono chiazze di luce lampeggianti giganti. [Guida Aurora: come funziona l'aurora boreale (infografica)]
Le aurore si verificano quando flussi di particelle ad alta velocità provenienti dal sole - collettivamente conosciute come il vento solare - colpiscono la magnetosfera terrestre, il guscio di particelle cariche elettricamente intrappolate dal campo magnetico del pianeta. Mentre le aurore discrete hanno origine a poche migliaia di miglia dalla superficie terrestre, le aurore pulsanti sorgono circa 10 volte più lontano.
Precedenti ricerche hanno suggerito che le aurore pulsanti fossero innescate da fluttuazioni elettromagnetiche note come onde di coro che si presentano nella magnetosfera all'equatore. L'idea era che le onde di coro inviano elettroni nella magnetosfera che sfrecciano lungo le linee del campo magnetico del pianeta verso le parti superiori dell'atmosfera terrestre, generando luce quando si scontrano con molecole d'aria.
Tuttavia, per decenni, gli scienziati non sono stati in grado di raccogliere osservazioni su base terrestre e spaziali abbastanza sensibili da allinearsi al momento e nel luogo giusti per dimostrare questo modello. Ora, i ricercatori hanno finalmente raccolto prove dirette della catena di eventi dietro a aurore pulsanti.
Gli scienziati hanno analizzato i dati del veicolo spaziale Arase, che è stato lanciato dalla Japan Aerospace Exploration Agency alla fine del 2016. Questo satellite è stato in grado di rilevare sia le onde di coro sia di indagare i loro effetti sugli elettroni magnetosferici all'interno di una finestra stretta attorno a una linea di campo magnetico.
I ricercatori hanno anche individuato dove la linea del campo magnetico esaminata dall'astronave Arase entrò in contatto con la Terra. Hanno cercato eventuali aurore pulsanti corrispondenti all'attività elettronica innescata dalle onde del coro.
Gli scienziati hanno identificato un'aurora nel 2017 nel Canada centrale apparentemente generata da elettroni magnetosferici dispersi dalle onde del coro.
"I risultati osservativi di solito sono molto complessi, e i test delle previsioni teoriche spesso portano a risultati ambigui, cosa che non era il caso qui", ha detto l'autore principale dello studio Satoshi Kasahara, un fisico spaziale e planetario dell'Università di Tokyo.
I ricercatori hanno notato che un'attività simile può verificarsi nelle aurore di Giove e Saturno, dove lavori precedenti hanno rilevato onde di coro. "L'applicazione per altri pianeti sarebbe eccitante", ha detto Kasahara a Space.com.
I ricercatori hanno dettagliato le loro scoperte online oggi (14 febbraio) sulla rivista Nature.
