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Le aurore Ermanno Amata Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario C.N.R. Febbraio-Marzo 2003 La fisica delle magnetosfere.

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Presentazione sul tema: "Le aurore Ermanno Amata Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario C.N.R. Febbraio-Marzo 2003 La fisica delle magnetosfere."— Transcript della presentazione:

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2 Le aurore Ermanno Amata Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario C.N.R. Febbraio-Marzo 2003 La fisica delle magnetosfere

3 Aurora a forma di theta sopra lAntartide Aurora su Giove Aurore boreali La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario e su Saturno

4 AURORAL OVAL – UV image POLAR Geographic (black) and Corrected Geo- Magnetic CGM (red) coordinates Ny Alesund Daneborg

5 La base di NyAlesund Posizione della all-sky camera

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34 La base di Daneborg in Groenlandia

35 La all-sky camera a Daneborg

36 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Le prime osservazioni delle aurore. Descrizioni nella Bibbia. Descrizioni cinesi (2000 A.C.) Moto di accumuli di nubi ardenti (Senofane, VI AC) Per i Vichinghi sono: foriere di sventure, manifestazioni dei parenti morti, battaglie fra gli dei, ecc. Galileo: aria sale ed è illuminata : pochissime osservazioni. Edmund Halley: ordinate secondo il campo geomagnetico. de Mairan 1731: connessione con le macchie solari.

37 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Le prime osservazioni delle aurore. Dal confronto fra le osservazioni odierne e quelle dei primi libri scandinavi di carattere scientifico (1230 AD) si dovrebbe concludere che le regioni aurorali si siano spostate notevolmente da allora ad oggi.

38 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Esempi di aurore.

39 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Evoluzione di unaurora in alcuni minuti.

40 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Alcune aurore dalla navetta della NASA.

41 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario

42 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Altre aurore dalla navetta della NASA.

43 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Ancora aurore dalla navetta della NASA.

44 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Aurore dal satellite DMSP.

45 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Lo spettro aurorale ed il meccanismo che lo genera. Lo spettro aurorale si estende dallinfrarosso allultravioletto. Elettroni e protoni di energia compresa fra 100 eV e 1 MeV precipitano lungo il campo magnetico collidono con atomi e molecole ionosferici trasferendo loro parte della loro energia cinetica sì da porli in stati eccitati (fino anche a ionizzarli). Il ritorno degli atomi e delle molecole ionosferiche allo stato fondamentale avviene con emissione di fotoni. Unaurora molto intensa produce tassi di emissione fotonica di milioni di Rayleigh (1R=10 6 fotoni/cm 2 s).

46 La ionosfera è così detta perché le sue molecole sono ionizzate in misura tale da essere dominata da fenomeni elettromagnetici. Fattori ionizzanti Convezione del plasma con V = E x B Correnti di Hall e Pedersen perpendicolari a B Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario La fisica delle magnetosfere La ionosfera

47 Densità di alcune specie ionosferiche Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario La fisica delle magnetosfere

48 Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Linee caratteristiche dello spettro aurorale. Linea verde a nmO a meno di 200 km. Linea rossa a nmO fra 200 e 400 km. Linea violetta a nmN 2 Linea blu a nmN 2 Linea ultravioletta a nmN 2 Linea ultravioletta a nmO Linee infrarosse a 1270 e 1580 nm O 2 Linea ultravioletta a nmO Stati metastabili

49 La fisica delle magnetosfere Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Generazione dellaurora theta. Se nel vento solare B z > 0 B z < 0 inizia la riconnessione magnetica al punto subsolare della magnetopausa; le linee riconnesse, invece di essere trascinate verso il polo, si insinuano fra quelle chiuse che si estendono nella coda (plasma sheet); parte delle linee chiuse è spinta verso il polo con il relativo arco aurorale. parte delle linee chiuse è spinta verso il polo con il relativo arco aurorale.

50 Accademia dei Lincei, 10 ottobre E. Amata, IFSI/CNR La riconnessione alla magnetopausa e nel foglio neutro della coda B z < 0 B z > 0

51 Fine Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario La fisica delle magnetosfere


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