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Come si forma un’Aurora Boreale in laboratorio?

Ricreando le condizioni per un’aurora boreale in laboratorio, i ricercatori hanno confermato come si formano i magnifici giochi di luce di cui possiamo godere soli in alcune zone del nostro pianeta. L’aurora boreale sorge quando gli elettroni dallo spazio precipitano nell’atmosfera superiore, dove si scontrano con molecole di ossigeno e azoto per dipingere il cielo di rosso e verde (SN: 2/7/20). Ma è stato difficile discernere cosa, esattamente, attira quegli elettroni verso la Terra. Per decenni, gli scienziati hanno sospettato che gli elettroni cavalcassero le increspature del campo magnetico terrestre, chiamate onde di Alfvén, nell’atmosfera. Ma nessun satellite ha mai osservato direttamente questo avvenimento.

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Un nuovo esperimento che ha accelerato gli elettroni con le onde di Alfvén offre la prima prova diretta che questi disturbi nel campo magnetico terrestre possono spingere gli elettroni nell’atmosfera e causare aurore. Lo studio è stato pubblicato dal fisico del plasma James Schroeder e dai suoi colleghi che lo riportano online il 7 giugno su Nature Communications (potete leggere la pubblicazione scientifica a questo link). Il team ha riempito un tubo lungo venti metri e largo un metro con una “zuppa” di particelle cariche, o plasma. Le bobine elettriche hanno creato un campo magnetico per tutta la lunghezza della camera. Un’antenna a un’estremità dello strumento ha generato il proprio campo magnetico per inviare onde Alfvén che si increspano attraverso il plasma.

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Come previsto, gli elettroni nel plasma sono stati assorbiti dalle onde di Alfvén e hanno accelerato lungo la camera. Inoltre, “l’energia guadagnata per elettrone al secondo era simile, nel nostro esperimento, a quella che sarebbe necessaria nello spazio per creare un’aurora, afferma Schroeder, del Wheaton College in Illinois. Questi risultati non solo confermano la fisica alla base degli spettacoli di luce atmosferica sulla Terra, afferma Schroeder. “Quello che sta succedendo qui potrebbe molto probabilmente accadere a Giove, o in qualsiasi altro luogo, come Saturno, dove vediamo le aurore”.