Un team di ricercatori ha riportato per la prima volta un presunto nuovo fenomeno che si manifesta nel cielo, denominato STEVE, avvenuto quando i fotografi amatoriali dell’aurora boreale hanno notato un tipo di luce che nessuno aveva mai segnalato.
Molti hanno pensato che si trattasse di un nuovo tipo di aurora, ma una spiegazione alternativa lo attribuisce a cause così diverse che gli scienziati coinvolti lo considerano come qualcosa di separato, non un sottotipo di ciò che già conosciamo, con alcuni di essi che hanno proposto un esperimento che potrebbe dimostrare che hanno ragione.
Dopo la scoperta, il fenomeno fu chiamato Steve (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) per evitare il rischio di dargli un nome che si sarebbe rivelato sbagliato, come era successo in precedenza con i cosiddetti Archi Aurorali Stabili, i quali si sono rivelati non essere affatto aurore.
Gli STEVE hanno un aspetto diverso dalle aurore, con un caratteristico arco color malva invece che una gamma di colori sfavillanti; entrambi i fenomeni seguono le tempeste solari, portando i fisici a supporre che abbiano origini comuni in particelle cariche provenienti dal Sole che si schiantano nell’atmosfera superiore.
Tuttavia, Claire Gasque, una studentessa laureata presso l’Università della California, Berkeley, non è arrivata a studiare gli STEVE da un background nella ricerca sull’aurora, invece, stava facendo il suo dottorato di ricerca su come i vulcani influenzano la ionosfera quando ha sentito parlare degli STEVE durante una conferenza.
Gasque venne a conoscenza di un’ipotesi secondo la quale gli STEVE sarebbero causati da campi elettrici paralleli al campo magnetico terrestre, ciò spiegherebbe perché gli STEVE, e la “staccionata verde” apparentemente correlata, si verificano più lontano dai poli rispetto alle vere aurore.
Ad ogni modo, Gasque ha affermato in una dichiarazione:
“Ciò sconvolgerebbe la nostra modellizzazione di ciò che crea la luce e l’energia nell’aurora in alcuni casi”.
aggiungendo in seguito, insieme agli altri coautori:
“Collettivamente, ciò suggerisce che la staccionata potrebbe rappresentare un esempio di una classe di emissioni simili a quelle dell’aurora generate localmente da campi elettrici paralleli, non da precipitazioni di particelle magnetosferiche, sebbene le fonti di questi campi possano differire”.
Come poter spiegare gli STEVE da un punto di vista scientifico
I campi elettrici e magnetici di solito corrono ad angolo retto tra loro, quindi l’idea che corrano paralleli sembra un fallimento, nonostante ciò Gasque ha dimostrato teoricamente che campi elettrici moderati paralleli al campo magnetico terrestre dovrebbero poter esistere ad altitudini di circa 110 chilometri (70 miglia) quando gli atomi neutri agiscono come isolanti.
Se così fosse, questi ecciterebbero le sparse molecole di ossigeno e azoto presenti a quell’altezza e produrrebbero uno spettro di luce simile a quello osservato per le staccionate verdi.
“Se guardi lo spettro della staccionata, è molto più verde di quanto ti aspetteresti. E non c’è niente del blu che proviene dalla ionizzazione dell’azoto”
ha detto Gasque, la quale ha in seguito aggiunto:
“Ciò che ci dice è che esiste solo uno specifico intervallo energetico di elettroni che possono creare quei colori, e non possono provenire dallo spazio fino all’atmosfera, perché quelle particelle hanno troppa energia.”.
Questo spiegherebbe perché gli STEVE hanno un colore diverso dalle aurore, che dipende dalla ionizzazione di diversi elementi chimici nell’atmosfera, inoltre potrebbe giustificare perché gli STEVE sono accompagnati da emissioni ultraviolette a frequenze specifiche, come previsto da Gasque e colleghi.
Sebbene le “staccionate” e gli STEVE siano stati osservati a latitudini inferiori rispetto alle aurore, entrambi si verificano durante le tempeste geomagnetiche dopo le esplosioni sul Sole, suggerendo una connessione, in ogni caso Gasque propone che queste tempeste creino le condizioni in cui i campi elettrici possono accelerare le particelle per produrre altri tipi di luce.
Per verificare questa teoria, occorre testare le cose sperimentalmente, e Gasque e colleghi propongono di lanciare razzi contro le vere aurore e i sospetti fenomeni simili alle aurore, per confrontare le loro somiglianze e differenze.
Lanciare razzi nella ionosfera è un po’ oltre il budget medio di uno studente laureato, quindi Gasque ha collaborato con i ricercatori del Berkeley Space Sciences Laboratory per cercare di convincere la NASA che questo è un progetto che vale la pena esplorare.
“È davvero fantastico. È uno dei più grandi misteri della fisica spaziale in questo momento.”
ha detto Gasque.
Anche nei momenti in cui il Sole è attivo, come in questo momento, le aurore sono difficili da prevedere, e se le STEVE fossero comuni le avremmo scoperte molto tempo fa. Il team propone di lanciare un razzo dall’Alaska per attraversare un’aurora potenziata, un’aurora normale con caratteristiche che ricordano la staccionata che si trova al suo interno.
Il razzo testerebbe se i campi elettrici paralleli sono reali e, in tal caso, quanto sono forti, mentre ulteriori razzi volerebbero ancora più in alto per osservare le vere aurore a fini comparativi. Osservare direttamente gli STEVE richiederebbe di tenere un razzo in stand-by per un tempo molto lungo, in attesa del momento giusto per il lancio, ma gli autori sperano che prima o poi accada anche questo.
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