Tre anni fa, un misterioso bagliore violaceo si inarcò attraverso i cieli canadesi. Lo spettacolo di luci era un fenomeno celeste completamente sconosciuto, quindi gli fu dato un nome che si addiceva alla sua bellezza e grandezza: Steve.
Ora, gli scienziati hanno finalmente individuato ciò che provoca i nastri luminosi del fenomeno di viola rossastro e verde: onde magnetiche, venti di plasma caldo e docce di elettroni in regioni che normalmente non appaiono mai.
Una breve storia di STEVE
Il 25 luglio 2016, gli osservatori hanno notato uno strano tipo di display della luce atmosferica che illuminava il cielo notturno nell'emisfero settentrionale. Si resero presto conto che questa non era un'aurora ordinaria e le diedero un nuovo nome ispirato al film "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); un gruppo di animali della foresta, confuso per la prima volta da una siepe, chiama l'oggetto sconosciuto "Steve". (Gli astronomi in seguito cambiarono quel nome in STEVE, acronimo di forte potenziamento della velocità di emissione termica.)
L'analisi preliminare di STEVE ha scoperto che i suoi effetti ottici erano diversi da quelli di un'aurora, ma gli scienziati non sono stati in grado di dire esattamente cosa stesse accadendo.
Le aurore possono risalire alle loro origini verso il sole, quando le macchie solari sputano nuvole di protoni ed elettroni che si dirigono verso la Terra con venti solari. Una volta che queste particelle cariche raggiungono il pianeta, il suo campo magnetico le attira verso i poli nord e sud. Mentre le particelle lasciano la magnetosfera e bombardano l'atmosfera superiore del pianeta, interagiscono con elementi come ossigeno e azoto per generare vorticosi nastri di luce.
Ma gli spettacoli di luci di STEVE sono diversi da quelli di una tipica aurora. STEVE appare più a sud, e su aree più popolate, rispetto alla maggior parte delle aurore. E a differenza di un'aurora e dei suoi vortici verdastri che ondulano orizzontalmente, STEVE produce una torre verticale violacea o verde torreggiante, a volte accompagnata da una colonna di barre corte che assomiglia a una staccionata, secondo il nuovo studio.
"Completamente sconosciuto"
In uno studio precedente pubblicato nel 2018, gli stessi ricercatori hanno scoperto che STEVE ha avuto origine nella ionosfera, la zona che si estende da circa 50 a 375 miglia (da 80 a 600 chilometri) dal suolo, dove si formano le aurore.
Ma anche se STEVE è apparso durante le stesse tempeste magnetiche a energia solare che hanno prodotto aurore, la maggior parte dell'aspetto luminoso del fenomeno ritrovato non è stato il risultato di particelle cariche che si schiantano nell'atmosfera superiore della Terra. Tale conclusione deriva dalle prove raccolte dai satelliti che hanno attraversato un evento STEVE nel 2008.
Il nuovo studio ha utilizzato i dati del 2008, insieme ai dati satellitari e alle osservazioni sul terreno di altri due eventi STEVE, per identificare due diversi processi che modellano il nastro leggero e la staccionata di STEVE.
I nastri verticali di STEVE sono illuminati non da una pioggia di particelle cariche che cadono nell'atmosfera, ma dall'attrito causato dai flussi di plasma caldi e da potenti onde magnetiche a circa 15.000 miglia (25.000 km) sopra la Terra, secondo lo studio. Il calore di questi flussi eccita le particelle in modo che generino luce viola, un meccanismo simile all'illuminazione delle lampadine a incandescenza.
Mentre i bagliori dell'aurora si verificano quando elettroni e protoni cadono nell'atmosfera terrestre, "il bagliore atmosferico di STEVE proviene dal riscaldamento senza precipitazione di particelle", ha detto in una nota il co-autore Bea Gallardo-Lacourt, un fisico spaziale dell'Università di Calgary in Canada .
La staccionata verde di STEVE, d'altra parte, si forma come fanno le aurore: quando gli elettroni piovono nell'atmosfera superiore. Tuttavia, questo accade molto a sud delle latitudini in cui di solito si formano le aurore, "quindi è davvero unico", ha detto Gallardo-Lacourt.
Questo distintivo steccato appariva anche nei cieli degli emisferi nord e sud allo stesso tempo, hanno scritto gli autori. Ciò dimostra che la fonte di energia che alimenta STEVE è abbastanza abbondante da creare simultaneamente spettacoli di luce in entrambi gli emisferi, hanno detto gli autori dello studio.
Ma gli scienziati non sanno ancora perché il fenomeno appaia molto più a sud rispetto alle aurore, il che significa che STEVE conserva un po 'del suo mistero.
I risultati sono stati pubblicati online il 16 aprile sulla rivista Geophysical Research Letters.
