In una notte speciale, se si è fortunati, si potrebbe scorgere un debole bagliore rosso che illumina silenziosamente il cielo del Giappone, estendendosi basso lungo l’orizzonte e facile da non notare se non si guarda con attenzione. Sottile e diffuso, probabilmente appare come una tenue foschia cremisi. Ma dietro questa splendida luce si celano innumerevoli particelle cariche che viaggiano dal Sole verso il campo magnetico terrestre, dove collidono con gli atomi di ossigeno ad alta quota. A queste grandi altitudini, dove l’aria è estremamente rarefatta, gli atomi di ossigeno eccitati rilasciano la loro energia sotto forma di una debole luce rossa, creando le aurore che vediamo da terra.
In un nuovo studio pubblicato sul Journal of Space Weather and Space Climate, i ricercatori dell’Università di Hokkaido e dell’Istituto di Scienza e Tecnologia di Okinawa hanno osservato aurore rosse sopra il Giappone che si estendevano ad altitudini inaspettatamente elevate, tra i 500 e gli 800 chilometri sopra la Terra.
Le aurore boreali
Di tanto in tanto, si verifica una tempesta magnetica, durante la quale particelle cariche provenienti dal Sole perturbano il campo magnetico terrestre, producendo aurore boreali. In genere, queste aurore appaiono durante una forte tempesta geomagnetica. Tuttavia, nuove scoperte dimostrano che le aurore possono verificarsi anche durante una tempesta di intensità moderata, mettendo in discussione la nostra comprensione di come si formano e di come misuriamo l’intensità delle tempeste spaziali.
Le aurore boreali sono solitamente visibili vicino ai poli come luci brillanti e scintillanti prodotte dalla collisione di particelle cariche provenienti dal Sole con l’atmosfera terrestre. Quando appaiono più a sud, anche in Giappone, sono generalmente associate a forti tempeste geomagnetiche e si verificano ad altitudini inferiori, comprese tra i 200 e i 400 chilometri.
“Abbiamo scoperto che le aurore rosse possono estendersi ad altitudini estremamente elevate anche durante tempeste considerate di intensità moderata. Sono rimasto davvero sorpreso perché non mi aspettavo che aurore così alte potessero apparire anche durante tempeste di intensità moderata“, afferma Tomohiro M. Nakayama, autore principale dello studio. “Questo suggerisce che queste tempeste potrebbero essere in realtà più intense di quanto indichino gli indici convenzionali”.
Lo studio
Il team ha analizzato cinque eventi aurorali osservati a Hokkaido tra giugno 2024 e marzo 2025. Durante questi eventi, raffiche di particelle cariche provenienti dal Sole hanno compresso la magnetosfera terrestre, lo scudo magnetico invisibile che circonda il pianeta. Sebbene le tempeste sembrassero di intensità moderata secondo gli indici standard, questa compressione è stata insolitamente forte.
I ricercatori ipotizzano che una compressione così intensa della magnetosfera terrestre, causata da densi flussi di vento solare, avrebbe riscaldato l’alta atmosfera e sollevato la regione in cui si formano le aurore rosse a quote molto più elevate del solito. Allo stesso tempo, il flusso di particelle cariche potrebbe aver mascherato la vera intensità delle tempeste, facendole apparire più deboli di quanto non fossero in realtà.
Per approfondire questo aspetto, il team ha combinato i dati satellitari con le fotografie scattate da cittadini scienziati in tutto il Giappone. Analizzando gli angoli di elevazione delle aurore in queste immagini e tracciandoli lungo le linee del campo magnetico terrestre, i ricercatori hanno ricostruito l’altezza raggiunta dalle strutture luminose nel cielo.
L’ampia partecipazione di osservatori provenienti da tutto il Giappone si è rivelata cruciale. Grazie alla presenza di osservatori sparsi in tutto il Paese, è stato possibile catturare rari fenomeni aurorali da diverse località, rivelando dettagli che le tradizionali reti di osservazione avrebbero potuto non rilevare.
Le implicazioni dello studio
Questi risultati hanno importanti implicazioni che vanno oltre la bellezza del cielo notturno. Quando l’alta atmosfera si riscalda e si espande, aumenta la resistenza aerodinamica sui satelliti in orbita attorno alla Terra. Ciò può alterare le loro traiettorie e, in alcuni casi, causare una perdita di quota più rapida del previsto. “Con l’aumento del numero di satelliti in orbita terrestre bassa, comprendere questi effetti diventa sempre più importante”, afferma Nakayama. “I nostri risultati potrebbero contribuire a migliorare le previsioni meteorologiche spaziali e a rendere più sicure le operazioni satellitari”.