Come astronomo dilettante, due delle domande più frequenti che mi vengono poste sono 'Quando è il momento migliore per vedere l'aurora boreale e qual è il posto migliore?' In termini di luogo, mi vengono in mente due località: Churchill, Manitoba e Tromso, Norvegia. Ma fino a quando non verrà inventato il trasportatore, la maggior parte di noi starà vicino a casa. La risposta semplice ènorde più a nord, meglio è.
Per quanto riguarda il tempo, negli stati confinanti settentrionali degli Stati Uniti, le aurore si verificano abbastanza regolarmente intorno al periodo del massimo solare, quando il sole raggiunge il picco dell'attività temporalesca. L'attuale ciclo solare è al massimo quest'estate e in autunno, quindi le tue possibilità di vedere l'aurora boreale sono molto migliori rispetto a un anno e mezzo fa, quando l'attività solare ha visto un forte declino durante un minimo prolungato.
Un potente brillamento solare di classe X in eruzione sul sole il 6 luglio 2012 fotografato dai Solar Dynamics Observers. Credito: NASA
Le tempeste magnetiche esplosive chiamate brillamenti sulla superficie del sole spingono una tempesta di elettroni e protoni ad alta velocità - in sostanza atomi di idrogeno disassemblati - nello spazio in un evento chiamato espulsione di massa coronale o CME. In ogni vecchio giorno, il sole rilascia continuamente gas caldi dalla sua superficie sotto forma di particelle subatomiche chiamate vento solare.
Queste tempeste si allontanano dal sole a circa 250 miglia al secondo (400 km/sec), ma durante una CME, il materiale può esplodere nello spazio a più di 620 miglia al secondo (1.000 km/sec). Quando gli sciami arrivano sulla Terra 1-3 giorni dopo, possono collegarsi al campo magnetico del nostro pianeta. Segui le linee invisibili del campo magnetico nell'atmosfera superiore, gli elettroni e i protoni energetici innescano uno spettacolo di aurora boreale.
L'eruzione nella foto sopra ha portato a una grande CME o espulsione di massa coronale, un potente vento di particelle solari che può innescare aurore quando arriva sulla Terra. Credito: NASA
Le chicche solari escono anche attraverso i fori coronali. Il sole è intriso di campi magnetici che formano anelli chiusi sulla superficie, bloccando le particelle che altrimenti sfuggirebbero. No così con i fori coronali. Questi grandi buchi sono regioni della corona solare dove i campi magnetici si aprono liberamente nello spazio; senza vincoli, elettroni e protoni volano via a velocità fino a 500 miglia al secondo (800 km/sec).
I buchi coronali sono regioni dell'atmosfera o della corona solare dove il plasma solare può fluire direttamente nello spazio. Spesso un buco fa un paio di rotazioni, incitando a ripetere le aurore ogni 4 settimane circa. Credito: NASA
Con quelle basi dell'aurora alle nostre spalle, proviamo a fare previsioni. Poiché l'aurora forma un anello centrato sui poli geomagnetici piuttosto che sui poli geografici nord e sud, le tue possibilità di individuarla migliorano se sei più vicino al polo geomagnetico. Ad esempio, sia Denver, Colorado che Madrid, Spagna hanno quasi gli stessi 40 gradi di latitudine nord, ma Denver è in una posizione molto migliore per una visita aurorale occasionale perché il polo magnetico risiede in Canada sul 'lato nordamericano' del globo .
Il polo geomagnetico vaga nel tempo. È attualmente nell'Artico canadese. Credito: Arnaud Chulliat, Institut de Physique du Globe de Paris
Puoi prevedere la probabilità dell'aurora boreale per la tua posizione trovando la tua latitudine magnetica. È molto simile alla tua latitudine normale ma per quanto riguarda la polo geomagnetico al posto del polo geografico. Tornando al nostro esempio, la latitudine magnetica di Madrid è 33 gradi mentre quella di Denver è 48. Per quanto riguarda l'aurora, Denver è molto più a nord e in una posizione migliore per vedere un display.
I pronosticatori di Aurora utilizzano anche diversi indici felicemente disponibili su Internet per i comuni cittadini come te e me. Il indice Kp stimato a 3 ore è uno dei miei preferiti e facile da usare.
L'indice Kp che porta a una bella esposizione dell'aurora boreale dal 9 al 10 luglio 2013. Le barre rosse sono un buon segno che l'aurora potrebbe essere visibile negli Stati Uniti settentrionali. Credito: NOAA
L'indice Kp è un numero che misura la probabilità di assistere a un'aurora ed è determinato da una griglia di nove magnetometri installati in tutto il Nord America. I magnetometri misurano la forza e la direzione dei campi magnetici proprio come quelli con cui abbiamo familiarità giocando con i magneti. L'aurora produce cambiamenti nel campo magnetico terrestre che vengono rilevati da questi magnetometri, che vengono trasmessi al NOAA e utilizzati per prevedere l'attività attuale e imminente.
Questa mappa ti dà un'idea di quale deve essere l'indice Kp affinché le aurore mostrino nelle località statunitensi e canadesi. Credito: NOAA
Per Duluth, Minnesota, l'indice Kp deve registrare solo '4' per la possibilità dell'aurora. Più vai a sud, più alto deve essere l'indice affinché l'aurora sia probabile. L'indice è tracciato come una serie di barre larghe 3 ore che variano in altezza da 0 a 9. Sono anche codificate a colori, con il verde che rappresenta la bassa probabilità di una tempesta fino al rosso, che inizia al livello 5 e si estende fino a il livello massimo di 9.
Rappresentazione dell'ovale aurorale settentrionale dal sito di Ovation il 15 luglio 2013. Il Canada meridionale e la frangia settentrionale degli Stati Uniti erano sotto l'ovale con l'aurora boreale visibile. La 'linea di visualizzazione' rossa mostra quanto a sud l'aurora poteva essere vista quella notte. Il sito di Ovation include anche una rappresentazione dell'ovale meridionale. Credito: NOAA
Il NOAA POES Auroral Activity è un altro normale nella mia lista dei segnalibri. Lì puoi controllare l'estensione degli ovali aurorali, quei cappucci di luce aurorale incandescente centrati sui poli geomagnetici nord e sud della Terra. Se vedi il bordo rosso-arancione dell'ovale vicino, toccando o riversandosi proprio sopra la tua posizione, prendi il cappotto e osserva il cielo settentrionale per eventuali bagliori aurorali rivelatori.
NOAA aggiorna costantemente le dimensioni e l'intensità dell'ovale in base ai dati ricevuti dal Polar Orbiting Environmental Satellite (NEL NEGOZIO) . Un ingresso più recente nelle rappresentazioni grafiche in tempo reale dell'aurora ovale è NOAA's OVATION Aurora sito . Giù le mani, è la vista più bella dell'ovale attuale. Le mappe mostrano entrambi i poli e includono anche una linea di visualizzazione. Poiché l'aurora è alta da 60 a 140 miglia, può essere vista a una certa distanza oltre il bordo dell'ovale.
La mappa ovale aurorale POES del 15 luglio 2012 mostra come l'ovale si è espanso bene negli Stati Uniti settentrionali per creare uno spettacolo aurorale spettacolare. Il CME nell'animazione del 6 luglio sopra è stato responsabile dell'attività. Credito: NOAA
Un indice di attività accompagna l'ovale POES. Valutato da 1 a 10+, quando l'indice sale a '8', le probabilità sono buone per almeno un piccolo 'bagliore verde' nel cielo settentrionale nell'Upper Midwest o in tutto il nord Europa. Il livello deve salire a '10+' affinché le aurore si insinuino nei cieli di Denver.
Pagina dati in tempo reale di Ace. Quando il Bz è sceso a -10 e inferiore (delineato in giallo), il campo magnetico locale del sole si è collegato a quello terrestre per produrre una bella aurora il 28-29 giugno 2013. Credito: NASA
Infine, ci sono i dati in tempo reale che arrivano dal Esplora composizione avanzata Veicolo spaziale (ACE) situato presso il punto stabile di Lagrange L1 a 1 milione di miglia (1,6 milioni di km)avantidella Terra in direzione del sole. ACE dispone di nove strumenti che rilevano e misurano i cambiamenti del vento solare e le particelle che attraversano il sistema solare da altri luoghi all'interno della galassia della Via Lattea. ACE ci fornisce un preavviso di un'ora di eventuali tempeste geomagnetiche (aurorali) che si dirigono verso di noi rilevando i cambiamenti nel FMI o nel campo magnetico interplanetario.
Un muro di raggi brillanti erutta improvvisamente e converge allo zenit la mattina del 15 luglio 2013 sulla scia del CME. Credito: Bob King
L'IMF è una parte del campo magnetico solare trasportato nello spazio interplanetario dal vento solare, un deflusso ad alta velocità di particelle subatomiche, principalmente elettroni e protoni. Gli scienziati chiamano plasma questo brodo di particelle cariche. Poiché il sole ruota, il plasma solare si allontana dal sole in grandi spirali proprio come l'acqua che spruzza da uno di quegli irrigatori rotanti per prati.
L'aurora boreale a tutto cielo risale alla metà degli anni '90. Credito: Bob King
Incastonate nei vortici di plasma del sole ci sono parti del suo campo magnetico. Mentre l'FMI supera la Terra, normalmente scivola via, deviato dal nostro campo magnetico protettivo, e nessuno è peggio per l'usura. Ma quando il campo magnetico solare punta a sud, ciò che viene chiamato a verso sud Bz – può collegarsi con il campo magnetico rivolto verso nord della Terra. Una volta collegato, l'FMI scarica il suo bagaglio di particelle ad alta velocità nella nostra atmosfera per illuminare il cielo con l'aurora e mettere in difficoltà gli operatori satellitari.
Quando la Bz gira a sud e scende a -10 o meno sul grafico più in alto sul Pagina dati ACE in tempo reale , è probabile che le aurore entrino in gioco.
Aurora del giorno di San Patrizio 2013 a Duluth, Minnesota. Credito: Bob King
Le persone del tempo spaziale hanno messo insieme un utilissimoPagina dei consigli di Aurorapuoi usare per trovare la tua latitudine magnetica. Una tabella e un menu a discesa elencano un numero di città, ma se non riesci a trovare la tua, fai clic su una delle quattro mappe Kp qui sotto e quindi fai clic sulla tua posizione per ottenere il tuo numero. Tutte le mappe sono disponibili anche nella pagina Suggerimenti:
*Nord America
*Eurasia
*Sud America e Pacifico orientale
*Africa-Oceano Indiano-Australasia
Con la latitudine magnetica alla mano, ora puoi utilizzare le tabelle del sito per sapere a che livello devono raggiungere gli indici POES e Kp per giustificare la perdita del sonno per l'aurora boreale. Tieni presente che tutti questi metodi sono solo indicatori e non garantiscono assolutamente che vedrai o non vedrai l'aurora boreale. Altri fattori come il chiaro di luna, il tempo atmosferico e l'imprevedibilità della natura sono sempre in gioco. Sono stato totalmente preso dalla puzzola nelle notti in cui l'aurora doveva essere inevitabile. Altre volte, le luci si sono accese in modo imprevedibile. Se tutto questo suona familiare, lo è. La meteorologia spaziale condivide molte delle stesse frustrazioni delle previsioni meteorologiche sulla Terra.
Incredibili raggi rossi di un'aurora esplosa il 4 settembre 2012. Credito: Bob King
Per riassumere quindi, ecco la mia tipica routine di previsione aurorale:
1. Controlla ilPrevisioni meteo spaziali NOAA. Se le condizioni richiedono una 'tempesta minore' o meglio, so che le aurore sono possibili per la mia posizione. Tieni presente che le date elencate sono Universal o Greenwich Time. Ad esempio, se è prevista una tempesta minore per il 20 agosto, sarà il 19 agosto durante le ore serali per il Midwest degli Stati Uniti.
2. Controlla il Indice Kp . Se è di tendenza verde (3 o inferiore), non c'è bisogno di agitarsi, ma se appare una barra gialla o rossa, è il momento di prestare attenzione. Un Kp di '5' indica una tempesta geomagnetica minore con possibili aurore nell'estremo sud del Canada e '6' o '7' degli Stati Uniti settentrionali potrebbe significare una tempesta visibile fino al sud del Kentucky e del Missouri.
3. Fare clic su NEL NEGOZIO o ovazione mappa che mostra l'estensione dell'ovale aurorale. Se l'ovale si estende fino al Canada meridionale, comincio a sbavare perché gli Stati Uniti settentrionali sono ora a portata.
4. Controlla il Bz in alto Grafico ACE . Non c'è niente come vedere che ha toccato il fondo a -10 o meno. È ora di andare fuori a dare un'occhiata!
5. La posizione è importante. Un luogo con un orizzonte settentrionale scuro è essenziale per vedere le prime fasi dell'aurora quando spesso è poco più di un arco verde pallido alto 5-10 gradi. Se sospetto un bagliore aurorale, prendo la mia macchina fotografica e mi reco in un punto vicino con un'ampia visuale a nord. A volte ci sono nuvole a nord, ma se si vedono di profilo, so che viene dall'aurora perché nessuna città si trova in quella direzione.
Incrociamo le dita, presto l'aurora verrà a trovarci. Nel frattempo puoi approfondire la tua tecnica di previsione per fare un salto nel prossimo grande spettacolo.