La notte tra il 10 e l’11 maggio 2024 rimarrà per sempre impressa nella mente di tantissimi fotografi. Il motivo? I cieli d’Italia (e non solo) si sono colorati con bagliori cremisi e violetti: l’aurora boreale era arrivata fino alle nostre latitudini e la Terra stava attraversando la peggiore tempesta geomagnetica degli ultimi 20 anni!

Cosa è accaduto

E’ scientificamente provato che il Sole ha un comportamento ciclico con un periodo medio di 11 anni; per i primi 5 anni e mezzo il numero di macchie solari aumenta raggiungendo un valore massimo (picco del ciclo) per poi gradualmente diminuire nei successivi 5 anni e mezzo. Attualmente il Sole si sta avvicinando al picco massimo di questo ciclo, previsto tra la fine di quest’anno e l’inizio del 2025, ed alcuni giorni prima del 10 maggio ha fatto registrare un grandissimo aumento della sua attività magnetica. Sul disco solare si è formato un gruppo molto esteso di macchie, per certi versi paragonabili, per dimensioni e struttura del campo magnetico, al gruppo di macchie che il 1° settembre del 1859 si rese protagonista della più potente tempesta solare mai registrata: l’Evento di Carrington. Questa attività ha prodotto diverse espulsioni di massa coronale (CME, dall’inglese Coronal Mass Ejection), ovvero il campo magnetico solare accumula grandi quantità di energia in una zona circoscritta, per poi rilasciarla tutta insieme, improvvisamente, sotto forma di getti di particelle cariche (plasma).

La tempesta geomagnetica è risultata così intensa perché è stata il risultato di più espulsioni di massa coronale avvenute in poco tempo. Queste eruzioni si sono fuse tra loro prima di raggiungere il nostro pianeta, dando vita a una cosiddetta “tempesta cannibale” che è andata ad aumentare anche significativamente l’intensità delle singole eruzioni.

Il disturbo del campo magnetico si misura con il cosiddetto indice Kp, che può andare da 0 a 9; la tempesta della serata di venerdì aveva inizialmente a un Kp pari a 8 per poi raggiungere verso l’1:00 di notte ora italiana il valore 9, il massimo della scala. Di fatto è avvenuto un passaggio dalla classe G4, “severa” secondo la classificazione ufficiale, alla classe G5, cioè “estrema”, la classe massima possibile per una tempesta geomagnetica. Questo è un evento abbastanza raro, infatti la Terra non affrontava una tempesta così importante dal novembre 2003, data a cui risalgono le cosiddette “tempeste di Halloween”.

Cosa abbiamo visto

Quando verso le 19:00 italiane il flusso di plasma solare ha incontrato il campo magnetico della Terra a ben 2.500.000 km/h, ha aperto un varco nella magnetosfera permettendo così alle particelle cariche di raggiungere la nostra atmosfera. Guidate dal campo magnetico terrestre, queste particelle sono state deviate verso i Poli, dove in alta quota hanno interagito con l’ossigeno producendo le luci verdi e rosse che chiamiamo aurore polari. Con un indice Kp pari a 8 le aurore sono visibili fino a latitudini di 45°, che corrispondono al Nord Italia: ecco perché ci sono stati così tanti avvistamenti nel nostro Paese!

Tuttavia i fenomeni colorati visibili in cielo non erano solo aurora boreale, ma anche SAR (Stable Auroral Red arc, “arco aurorale rosso stabile”), visivamente molto simili alle aurore vere e proprie ma prodotti da un meccanismo diverso. Nei SAR le particelle energetiche in arrivo dal Sole non trasferiscono energia all’ossigeno atmosferico per via diretta ma indiretta, abbassando di quota le correnti elettriche che circolano nelle fasce di Van Allen (due regioni a forma di ciambella ricche di particelle cariche in movimento che circondano la Terra): nel caso dei SAR sono queste correnti, abbassandosi alle quote dell’alta atmosfera, a trasferire energia all’ossigeno che produce archi rossi visibili tipicamente alle medie latitudini.

Differenza tra Aurora e SAR

L’arco SAR, a causa della sua altitudine elevata e della sua posizione avanzata, è il fenomeno aurorale più facile da avvistare, anche da latitudini molto meridionali, ed appare come una grande struttura statica rosso carminio a forma di arco.

Le aurore invece mostrano delle striature verticali chiare (pilastri o pillars) in movimento orizzontale, che sono tipiche di questo fenomeno e non dei SAR.

Quello che si è manifestato nei cieli italiani tra il 10 e l’11 maggio sono stati quindi sia SAR che aurore vere e proprie, come ci si aspetta da una tempesta di classe G4 o addirittura G5 con un indice Kp di 8 o 9. I due fenomeni non si escludono: possono anche verificarsi insieme ed essere visibili contemporaneamente alle latitudini italiane.

Perchè questi colori

L’aurora è formata dall’interazione di particelle ad alta energia, in genere protoni ed elettroni, con gli atomi neutri dell’alta atmosfera terrestre. Queste particelle possono eccitare, tramite collisioni, gli elettroni di valenza dell’atomo neutro. Dopo un intervallo di tempo caratteristico, tali elettroni ritornano al loro stato iniziale, emettendo fotoni (particelle di luce); questo è ciò che dà vita allo straordinario spettacolo che noi vediamo. I particolari colori di un’aurora dipendono quindi da quali gas sono presenti nell’atmosfera, dal loro stato elettrico e dall’energia delle particelle che li colpiscono. L’ossigeno atomico è responsabile del colore rosso, l’ossigeno molecolare del colore verde e l’azoto causa il colore blu.

Di solito il verde è il colore più comune e pure il più basso, mentre il rosso è quello più alto e, a causa della curvatura terrestre, è quello visibile alle nostre latitudini.

In quale direzione

Le aurore non hanno interessato direttamente i cieli nazionali, infatti l’anello aurorale si trovava sopra alla Germania e alla Francia settentrionale, molto più esteso e molto più a sud del normale, ma comunque a nord delle Alpi. Tuttavia, in generale, il fenomeno risulta molto esteso verticalmente, fino a raggiungere i 600 km di quota; per questo motivo le aurore possono essere visibili anche da molto lontano e quindi guardando verso nord è stato possibile cogliere il vivido bagliore rossastro/rosa del SAR e il violetto/verde delle aurore, basso sull’orizzonte.

Consigli per lo scatto

Per effettuare gli scatti alle nostre latitudini si usano le stesse tecniche che si usano negli spot classici in prossimità del Circolo Polare Artico, ovvero: diaframma a tutta apertura, tempi non troppo lunghi (non superiori ai 5-8 sec.) e ISO alti. Siccome il movimento dell’aurora e lo spostamento delle striature verticali avviene abbastanza velocemente, usare tempi più lunghi farebbe perdere il dettaglio rendendo tutto più impastato e meno definito. Per questo motivo non bisogna avere timore ad usare ISO anche molto alti, dato che i moderni sensori o gli strumenti di post-produzione a disposizione oggigiorno, consentono un ottimo recupero del rumore. E’ quindi bene ricordarsi sempre che il rumore si toglie, ma il movimento e il dettaglio dell’aurora si perde e non si recupera più!