STEVE: in cosa consiste davvero il fenomeno celeste delle “misteriose” aurore boreali

Nel 2016, uno strano bagliore viola ha illuminato i cieli catturando il mondo di sorpresa. In principio, si pensava che fosse un tipo di aurora, ma in seguito tale possibilità fu esclusa, lasciando la comunità scientifica nel mezzo di un mare di domande.

Anche se il fenomeno celeste, noto come STEVE (acronimo di Strong Thermal Emission Velocity Enhancement), è diventato sempre più popolare proprio per i suoi diversi colori e strutture di emissione nel cielo notturno, ma le forze naturali che lo guidano sono sconosciute.

Analizzando il fenomeno atmosferico

Per determinare i meccanismi alla base di questo fenomeno, un team di ricercatori ha analizzato i dati satellitari e le immagini di STEVE ed ha scoperto che le sfumature rosse e verdi che l’accompagnano sono due diversi fenomeni che derivano da diversi processi. Le tonalità verdi sono causate da precipitazione di elettroni e, quindi, sono aurorali, anche se si verificano al di fuori della zona aurorale.

La ricerca

Per lo studio, il team ha esaminato i dati di diversi satelliti che hanno superato gli eventi STEVE in momenti diversi e ha misurato i campi elettrici e magnetici nella magnetosfera terrestre.

Successivamente, i ricercatori hanno messo a confronto i dati satellitari con le immagini scattate da fotografi amatoriali e questi mostrano che un flusso di particelle cariche si scontrano nella ionosfera della Terra, creando attrito che riscalda le particelle ed emette luce color malva.  Questo è un processo che può essere paragonato alle lampadine a incandescenza, dove l’elettricità riscalda un filamento di tungsteno finché non si scalda abbastanza da illuminarsi.

Flussi di particelle

È interessante notare che lo studio ha scoperto che le recinzioni verdi sono alimentate da elettroni energetici che vengono trasmessi dallo spazio a migliaia di chilometri sopra la Terra. Sebbene sia un processo simile a quello che crea le tipiche aurore, questi elettroni colpiscono l’atmosfera molto più a sud delle solite latitudini aurorali.

Questa rappresentazione grafica della magnetosfera durante l’apparizione di STEVE mostra la regione del plasma che cade nella zona aurorale (verde), la plasmasfera (blu) e il confine tra loro (in rosso). A questo proposito, l’astrofisico Bea Gallardo-Lacourt, ricercatore affiliato all’Università di Calgary e coautore dello studio, ha spiegato: “Le aurore sono definite dalla precipitazione di particelle – protoni ed elettroni – che cadono nella nostra atmosfera, mentre la luminosità atmosferica di STEVE deriva dal riscaldamento senza precipitazione di particelle. Le nostre analisi indicano che le recinzioni verdi sono causate dagli elettroni precipitanti e, quindi, sono aurorali, anche se si verificano al di fuori della zona aurorale, che è veramente unica“. 

I ricercatori hanno anche scoperto che le sfumature verdi si verificano contemporaneamente in entrambi gli emisferi, sostenendo la conclusione che la loro fonte è sufficientemente elevata sulla Terra per alimentare simultaneamente il fenomeno ad entrambi gli emisferi del pianeta.

Questi risultati aiutano gli scienziati a capire meglio come si sviluppano i flussi di particelle nella ionosfera, un obiettivo importante poiché questi disturbi possono interferire con le comunicazioni radio e influenzare i segnali GPS.