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Aurora Borealis Search – Space Hurricane Detection

Il professore norvegese di fisica spaziale Kjellmar Oksavik (46) ha contribuito in modo significativo a una nuova scoperta che sarà presentata lunedì sulla rivista scientifica pesante. Nature Communications:

In collaborazione con scienziati cinesi, Oxavic ha scoperto quello che chiamano un uragano spaziale – un gigantesco “vortice” di aurora boreale che ha orbitato sopra il polo magnetico terrestre per otto ore prima di scomparire.

– È eccitante. Potremmo aver scoperto un nuovo modo di comportarsi dell’aurora boreale, dice il professore in un comunicato stampa del suo datore di lavoro Birkelandsenteret Space Research All’Università di Bergen.

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È divertente uscire nella natura e scoprire qualcosa di nuovo. “Non sappiamo tutto ciò che sta accadendo nel nostro spazio vicino”, dice Oxavic a Dagbladet.

Molto simile a un ciclone tropicale

Descrive il fenomeno appena scoperto come una sorta di imbuto, in cui gli elettroni provenienti dal sole vengono proiettati verso la terra e si formano le aurore boreali.

– Sta piovendo in qualche modo, ed è molto simile al comportamento di un ciclone tropicale – il fenomeno della meteorologia spaziale, dice il professore eccitato.

Il 46enne afferma che la strada per la pubblicazione è stata “molto lunga” dalla sua scoperta alla fine del 2017.

Abbiamo lottato per ottenere i risultati, perché la gente non ne aveva mai sentito parlare prima. Il ricercatore dice che questo è completamente in contrasto con il pensiero nei libri di testo sull’aurora boreale, che dovrebbe essere rivisto ora.

Asimmetria: Il Birkeland Space Research Center spiega perché l’aurora boreale e l’aurora meridionale non sono la stessa cosa. Video: Mount Visual / Birkland Space Research Center
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Quasi casuale

Il 46enne afferma che il tornado spaziale è stato scoperto quasi per caso, per quanto riguarda il fatto che nel 2017/18 aveva un termine di ricerca – prima negli Stati Uniti, poi nello Shandong tra Pechino e Shanghai. La città cinese è fuori dai sentieri battuti per la maggior parte dei norvegesi.

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Lì ho incontrato il professore, che è il primo autore dello studio, oltre a diversi studenti che hanno esaminato centinaia di migliaia di immagini satellitari. All’improvviso uno studente è arrivato di corsa e ha chiesto: “Cos’è questo?”

Oxavic, che ha più di 20 anni di esperienza nella ricerca sull’aurora boreale, ricorda che decenni fa i ricercatori statunitensi videro quello che chiamavano un “punto delle aurore” nell’estremo nord.

Ora abbiamo una risoluzione molto migliore sulle immagini satellitari e possiamo vedere che l’aurora boreale ha i bracci a spirale, dice il professore eccitato.

Ricercatore: Kilmar Oksavik è professore al Birkeland Space Research Center di Bergen e all'University Center di Svalbard (USA).  Foto: dipartimento media
Scienziato: Kjilmar Oksavik è professore al Birkeland Space Research Center di Bergen e al University Center di Svalbard (USA). Foto: dipartimento media
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Questo fenomeno è apparso nel materiale di quattro satelliti meteorologici statunitensi il 20 agosto 2014, e quindi i team norvegese e cinese lo hanno scoperto tre anni dopo. La formazione simile a un uragano ha un diametro di oltre 1.000 km.

Come un turbine

Il team ha ora studiato i dati del Particle Tool che hanno attraversato il fenomeno. Ha mostrato che le particelle erano di un’alta densità.

– È stato come un turbine. Oxavic spiega che il satellite a un’altitudine di 800 km ha anche mostrato che sembrava un piccolo occhio nel mezzo di un uragano – come l’occhio di un temporale, dove tutto è calmo.

E così, abbiamo iniziato a inventare la parola “uragano spaziale” – è una nuova parola che descrive al meglio questo fenomeno.

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Il team di ricerca ha anche simulato un uragano spaziale utilizzando modelli computerizzati avanzati.

In precedenza, ciò era impossibile a causa della mancanza di potenza di calcolo, afferma il professore.

Acceleratore di particelle giganti

Aurora si verifica quando le particelle cariche del sole si scontrano con atomi e particelle nell’atmosfera terrestre. La luce che vediamo proviene dall’energia prodotta da queste collisioni.

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Il campo magnetico nel polo agisce come un gigantesco acceleratore di particelle, che “rilascia” elettroni nell’atmosfera, fermandosi a un’altitudine di circa 100 chilometri, dove di solito si verificano l’aurora boreale, spiega Oxavic.

Assicura che tutto questo sta accadendo in alto sopra le teste delle persone e non è pericoloso. E nonostante i termini meteorologici, stiamo parlando di un turbine di particelle, non di venti nel senso comune.

Lo spettacolo più bello del mondo: L’aurora boreale (e l’aurora boreale) è uno dei paesaggi più spettacolari. Questo video spiega come si verificano le luci polari. Foto / video: NASA
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Tuttavia, l’attività sta riscaldando l’atmosfera lì ei satelliti possono rallentare a causa dell’aumento dell’attrito, visto come un “calo di velocità”. La navigazione e la comunicazione possono essere disturbate, poiché l’aurora boreale può influenzare le onde radio.

Condizioni tranquille

Oxavic spiega che l’aurora boreale si trova solitamente in un grande anello ovale attorno al polo magnetico. Durante il giorno ci sono aurore boreali sulle Svalbard e di notte l’aurora boreale arriva sulla Norvegia settentrionale. Altre volte, l’anello può avere una linea che lo attraversa in modo che assomigli alla lettera greca Theta.

Ma nessuno pensava che l’aurora boreale potesse essere contratta in un violento tornado sopra il polo magnetico, dice il professore.

Di solito quando si verifica l’aurora boreale, ciò accade associato a una grande attività del sole, sotto forma di grandi emissioni di particelle cariche (Tempeste solari). Tuttavia, l’uragano spaziale si è verificato in condizioni molto calme.

Bella vista: le aurore appaiono alte nell'atmosfera e appaiono al livello del suolo come uno straordinario spettacolo di luci.  Qui da Hamnøy alle Lofoten.  Foto: Piotr Krzeslak / Shutterstock / NTB
Bella vista: L’aurora boreale appare in alto nell’atmosfera e appare a livello del suolo come uno straordinario spettacolo di luci. Qui da Hamnøy alle Lofoten. Foto: Piotr Krzeslak / Shutterstock / NTB
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Hai una teoria sul motivo per cui è così?

Penso che abbia a che fare con il modo in cui il campo magnetico terrestre comunica con ciò che proviene dal sole. Forse è una situazione interna, qualcosa di sconosciuto. Forse il fatto è che, quando c’è una tempesta solare, il tornado viene spazzato via e quando l’attività aumenta, otteniamo l’aurora boreale a cui siamo abituati.

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– Succede spesso

Oxavic crede che gli uragani spaziali accadano spesso.

Non sappiamo quanto spesso, perché non pensavamo potesse accadere, dice – e mira che in condizioni di sole calmo, di solito c’è una buona ragione per cercare l’insolita attività dell’aurora boreale nel polo nord magnetico.

Il professore spiega che i cambiamenti nell’attività dell’aurora boreale hanno poco a che fare con il cambiamento climatico.

L’aurora boreale è in gran parte dovuta all’attività solare. Ma l’altitudine può essere leggermente spostata quando la temperatura nell’atmosfera cambia; Quando la temperatura al suolo si alza, scende un po ‘lì. Quindi l’aurora boreale cade un po ‘, ad esempio da un’altezza di 110 a 105 chilometri.

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Altre aurore boreali in arrivo

Oksavik spiega inoltre che l’attività dell’aurora boreale segue cicli di 11 anni, che riflettono l’attività solare. Siamo ora in un periodo di scarsa attività e quindi relativamente poca aurora boreale.

Ma nei prossimi tre o quattro anni ci sarà molta più attività, perché abbiamo appena superato il punto più basso degli undici anni. Recentemente ci sono state alcune aurore boreali anche nella Norvegia meridionale, a causa della maggiore attività.

Alla fine del 2024 sarà il satellite della ricerca “un sorriso” – Avvio di un progetto di collaborazione tra l’Agenzia spaziale europea (ESA) e la Cina. Il satellite aiuterà a migliorare la comprensione dell’interazione tra il vento solare e il campo magnetico terrestre.

– A Bergen stiamo costruendo una macchinetta con cui spedire. Kilmar Oksavik conclude che diventa ancora più eccitante quando otteniamo qualcosa di nuovo da guardare.