Il segreto per vedere l'aurora...svelato per voi!

Premessa: questo e’ probabilmente il post piu’ importante scritto fino ad ora. Non perche’ il suo contenuto sia di importanza vitale, ma perche’ e’ fondamentale nella comprensione delle dinamiche che governano la visione dell’aurora. A voi il segreto per vedere l’aurora! Buona lettura!

Vi ricordate la scena di Independence Day (il primo, sia chiaro! Quello dove Will Smith prende a pugni gli alieni!) dove l’aereo presidenziale decolla all’ultimo secondo fuggendo dalle fiamme provocate dal laser alieno per il rotto della cuffia? Quando ripenso al safari boreale di fine febbraio 2020 vedo esattamente la stessa situazione: partiti il 26 febbraio, il lock-down con relativa cancellazione di voli e movimenti era stato ratificato pochissimi giorni dopo, rendendo quello del safari l’ultimo weekend di libertà pre-Covid.

Dal punto di vista del meteo spaziale, quel safari era cominciato sotto ottimi auspici, con una buona attività solare che arrivava a KPI 4 per due dei quattro giorni e oscillava tra i 2-3 per il resto del tempo. C’erano tutti i presupposti per un safari di successo insomma.

Purtroppo, non andò così nonostante il cielo terso e il meteo spaziale che aveva rispettato le attese. Quei quattro giorni sono passati con una serie di aurore flebili, non definite, decisamente non danzanti con un vero solo momento di gloria quando, all’improvviso, il cielo si è illuminato di verde e un’aurora incredibile ha preso possesso del cielo per circa un’ora nonostante un KPI sostanzialmente stabile. Da qui alcune domande: com’è possibile che un KPI di 4 è risultato in un’aurora da, probabilmente, KPI 2? E soprattutto, come mai questa improvvisa esplosione di attività solare a fronte di KPI stabile? La risposta è la stessa per entrambe le domande: la direzione del vettore Bz del campo magnetico interplanetario.

Il campo magnetico interplanetario

Il campo magnetico interplanetario (accorciato come IMF, dall’inglese “Interplanetary Magnetic Field”) non è altro che il termine scientifico con cui si identifica l’area di spazio coperta dal campo magnetico solare. Originato sulla corona solare, il campo magnetico si propaga poi nello spazio tramite il nostro amico vento solare. In astrofisica, questo campo viene definito come B con la sua intensità misurata in nanoTesla con il vettore definito Bt. Questo vettore a sua volta si può scomporre in 3 vettori che ne misurano le componenti spaziali: Bx, By e, finalmente, Bz (schema 1).

Il segreto per vedere l'aurora...svelato per voi!

Schema 1 – Il campo magnetico interplanetario e i suoi vettori – Fonte: Spaceweatherlive.com

Come potete vedere, i vettori Bx e By indicano sostanzialmente l’intensità dell’IMF su un piano parallelo all’eclittica (direzione est-ovest, se vogliamo). Essendo il campo magnetico terrestre orientato in direzione nord-sud, non hanno effetti sull’attività aurorale.

Bz invece indica l’intensità dell’IMF in direzione perpendicolare all’eclittica terrestre, esattamente come il campo magnetico terrestre, ed è per questo che abbiamo bisogno che i due lavorino insieme per avere qualche possibilità di vedere l’aurora. Sotto quali circostanze quindi questo succede, permettendo al campo magnetico terrestre di catturare il vento solare?

Vi ricordate quando giocavate con i magneti?

Nelle lunghe ore di fisica al liceo (o più semplicemente dando un’occhiata allo schema 2) abbiamo imparato che il campo magnetico terrestre è orientato in direzione sud-nord, con le linee che partono dal sud geografico (cioè il nord magnetico) e finiscono al nord geografico (sud magnetico) con direzione del campo magnetico terrestre positiva (segno +). Seguendo lo stesso principio su cui si basavano i magneti con cui giocavamo da piccoli per cui segni opposti si attraggono e segni uguali si respingono, il campo magnetico terrestre catturerà il vento solare se e solo se la direzione del suo campo magnetico sarà di segno opposto a quello della terra, ovvero negativo (segno -).

Il segreto per vedere l'aurora...svelato per voi!

Schema 2 – La Terra e l’orientamento del suo campo magnetico

Posso prevedere il Bz? Dove posso reperire il segreto per vedere l’aurora?

Safaristi, ora che finalmente abbiamo “conosciuto” il nostro amico Bz, ho una buona e una cattiva notizia: la cattiva notizia è che non è possibile fare previsioni sui valori Bz futuri. Per farlo avremmo bisogno di conoscere in anticipo le caratteristiche del vento solare che ci sta per investire e purtroppo ne veniamo a conoscenza solo quando il vento colpisce il Deep Space Climate Observatory, conosciuto come DSCOVR.

Questa serie di consonanti e vocali nasconde un satellite osservatorio che, dal 2015, svolge la mansione di “meteorologo spaziale” per la NASA e la NOAA, ovvero l’agenzia che sta anche alla base del SWPC (Space Weather Prediction Center, vera bibbia per tutti i safaristi boreali del mondo).

DSCOVR occupa un punto chiave nelle dinamiche fisiche tra Terra e Sole: staziona infatti al punto di Lagrange L1, ovvero a una distanza tale tra i due corpi celesti per cui le relative forze gravitazionali lo mantengono in una posizione stabile rispetto ad essi.

Indipendentemente dal movimento della Terra intorno al Sole quindi, il satellite rimane sempre alla stessa distanza relativa e permette la misurazione costante e in real-time di molti fenomeni spaziali tra cui il vento solare. In base alla sua velocità, e questa è la buona notizia, quest’ultimo impiega poi tra 40 minuti e un’ora a coprire la distanza tra il satellite e la Terra (1.5 milioni di KMs, pari a 1/100 della distanza Terra/Sole), dandoci un po’ di tempo per prepararci. Non male!

Il sito del SWPC, sempre la scelta migliore per dati

I dati relativi ai valori Bt e Bz sono disponibili in tempo quasi reale sempre sul sito del SWPC e quindi facilmente accessibili. Navigando sul sito, si può notare come per alcune sezioni la fonte dei dati non sia DSCOVR ma ACE (Advanced Composition Explorer). Questo secondo satellite è stato, dal 1997 al 2015, la principale fonte di informazioni sul meteo solare prima di essere rimpiazzato dal più moderno DSCOVR. Considerato il buono stato di salute del satellite, ACE opera ancora come back-up e viene usato come fonte alternativa di dati.

Importanza del Bz nei safari boreali – il vero segreto per vedere l’aurora

In soldoni, per noi safaristi, Bz è quella cosa che può uccidere una tempesta solare o rendere un’aurora media qualcosa di indimenticabile. Che poi è esattamente quello che è accaduto a febbraio: l’attività di KPI 4 è stata molto ridotta da un Bz positivo, mentre un picco di segno opposto ha creato un grande spettacolo nonostante il KPI fosse stabile.

Questo vi dà l’idea di quanto il Bz sia fondamentale nei safari boreali e non smetterò mai di ripetere che personalmente preferisco un Bz molto negativo con KPI medio che un Bz poco negativo con KPI alto. Lo spettacolo sarà molto migliore nel primo caso.

Proprio per averlo sempre sotto controllo, sono solito “investire” un partecipante del ruolo di “osservatore Bz”. Questa persona dovrà periodicamente riportare i valori Bz registrati nello spazio ed avvertire di picchi positivi o negativi (aumentando così l’engagement e l’interesse del gruppo tra l’altro).

In conclusione – diffondete il segreto!

Non avete idea di quante notti stavano per concludersi infruttuose e un picco negativo visto in tempo ci ha permesso di stare svegli quei 20 minuti in più per godere di spettacoli incredibili. Anche questo è uno dei motivi per cui “vedere l’aurora” non è una questione di fortuna.

Come avrete intuito, chiamo Bz il segreto per vedere l’aurora proprio perchè raramente si trovano informazioni a riguardo e ancora più raramente si trovano istruzioni su come usarlo e dove reperirlo. Di questi ultimi due punti ne abbiamo già parlato parzialmente in questo post, ma approfondiremo la questione.

E voi? Conoscevate il Bz? Fatemi sapere cosa ne pensate e se ha mai risolto delle serate complicate com’è capitato a me! E per favore, condividete questo post con tutti i vostri amici appassionati di aurora!

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