Luci del nord spettrali bianche presentano un nuovo mistero aurorale

I bagliori grigio-biancastri potrebbero essere parenti della striscia di luce malva chiamata STEVE.

Gli scienziati stanno lottando per spiegare i bagliori grigio-biancastri a volte intrecciati con le aurore boreali della Terra (viste in queste immagini a tutto cielo).

Misteriosi nastri di grigio-bianco sono stati avvistati intrecciati con le aurore boreali. Nuove immagini rivelano che questi bagliori spettrali possono apparire nascosti all’interno o arrotolati accanto alle aurore rosse e verdi. Ma le luci pallide non sono aurore stesse, hanno riportato i ricercatori il 30 dicembre su Nature Communications. Invece, potrebbero sorgere attraverso un processo simile a quello che sottende la striscia di luce malva conosciuta come STEVE.

“Queste osservazioni ci ricordano quanto ancora dobbiamo imparare sui processi fondamentali che modellano l’aurora”, dice Claire Gasque, fisica spaziale presso l’Università della California, Berkeley, non coinvolta nel lavoro.

I ricercatori dell’Università di Calgary in Canada hanno notato per la prima volta qualcosa di strano nelle immagini aurorali scattate dalla missione Transition Region Explorer, o TREx. Questa rete canadese di telecamere a bassa luminosità e altre attrezzature è dedicata a rilevare l’ambiente spaziale vicino alla Terra. Mentre altri immaginatori aurorali raccolgono solo determinate lunghezze d’onda di luce rossa o verde, le telecamere TREx catturano immagini a colori completi.

Un giorno del 2023, la fisica spaziale Emma Spanswick stava rivedendo alcune di queste immagini con un collega. “Vediamo questa cosa davvero, davvero strana. Era questa specie di macchia grigia, bianca,” dice. “Eravamo entrambi tipo, ‘Cos’è quello?’”

Dopo aver intravisto ciuffi simili di grigio-bianco in altre immagini, il team ha deciso di fare una ricerca approfondita nei dati passati di TREx. Hanno trovato 30 aurore con striature bianche sopra Rabbit Lake e Lucky Lake in Saskatchewan dal 2019 al 2023.

Le immagini a tutto cielo hanno mostrato che questi filamenti di bianco potevano estendersi per decine o centinaia di chilometri. A volte apparivano accanto alle aurore rosse o verdi. Altre volte, la luce bianca fioriva in luoghi dove le aurore colorate erano appena svanite.

I dati spettrali hanno confermato che la luce biancastra è composta da emissioni di continuo. “Quando vedi un’emissione di continuo, hai un po’ di luce a tutte le lunghezze d’onda,” dice Spanswick. Questo è diverso dalle aurore normali, dove le particelle che piovono nell’atmosfera eccitano gli atomi a emettere solo specifiche lunghezze d’onda di rosso o verde.

L’emissione di continuo delle luci boreali biancastre assomiglia molto a quella di STEVE, acronimo di Strong Thermal Emission Velocity Enhancement. STEVE è una banda di bianco violaceo che corre da est a ovest attraverso il cielo, più vicino all’equatore rispetto alle aurore tipiche. Si pensa che sorga da un fiume di plasma estremamente veloce che scorre attraverso l’atmosfera, riscaldando le particelle fino a farle brillare.

I vortici di bianco recentemente identificati tra le aurore boreali potrebbero anche sorgere dal riscaldamento atmosferico. “Ma cosa sta facendo il riscaldamento? E perché in questa macchia, e non nella regione accanto?” dice Spanswick. “Non ne abbiamo idea.”

Come qualcuno che studia STEVE, Gasque dice che “le osservazioni di emissioni simili nell’aurora sono affascinanti.” La disomogeneità delle luci boreali bianche, rispetto all’arco ordinato di STEVE, suggerisce che i due fenomeni non siano esattamente gli stessi, dice. Ma potrebbe esserci una chimica simile dietro entrambi, che potrebbe aiutare a risolvere un mistero di lunga data su STEVE.

In particolare, non è ancora chiaro come il torrente di plasma cambi la chimica atmosferica per creare la luce di STEVE. Indagare su emissioni simili nascoste tra le aurore, dice Gasque, “potrebbe fornire indizi preziosi.”


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