Tante sono le leggende che si tramandano su questo evento straordinario; gli eschimesi Inuit lo associarono agli spiriti dei morti, mentre i lapponi raccontarono che la coda di una grande volpe, colpendo la neve, lasciò dietro di sé scie colorate nel cielo.

Fino alla metà del XIX secolo, gli scienziati pensarono – erroneamente! – che quelle strane luci colorate, visibili nei mesi invernali, fossero semplicemente i riflessi dei raggi del sole su giganteschi iceberg galleggianti o lampi di alta quota. Fu l’astronomo inglese Richard Christopher Carrington che, nel 1859, intuì come l’evento fosse in realtà legato all’attività del Sole.

Come i bambini si stupiscono degli spettacoli dei maghi, non immaginando – neanche lontanamente – i tanti piccoli trucchi nascosti dietro ai loro numeri, così l’aurora boreale desta una meraviglia che ci fa pensare al miracolo, ma la spiegazione è tutt’altro che magica.

Si tratta di un affascinante spettacolo dove ottica ed elettromagnetismo si ‘scontrano’ armoniosamente: è infatti il risultato della collisione tra le particelle cariche del Sole – elettroni e protoni – e le particelle gassose nell’atmosfera terrestre.

Gli elettroni e i protoni, provenienti dal Sole e respinti dal campo magnetico terrestre, vengono indirizzati al Polo Nord e al Polo Sud, dove riescono facilmente a insinuarsi nella magnetosfera. Qui gli elettroni, carichi di energia, colpiscono gli atomi o le molecole di gas – principalmente ossigeno e azoto – e trasferiscono loro la propria energia, che viene poi emessa sotto forma di luce visibile. Ecco come nasce il fenomeno luminoso dell’aurora boreale!

L’aurora boreale non è solo una questione di ottica e di elettromagnetismo, ma anche di colori. Il colore delle aurore è infatti influenzato da tre aspetti: i gas che compongono l’atmosfera, l’altezza alla quale questi si sviluppano e l’energia delle particelle – elettroni e protoni – del vento solare.

Il colore con cui tutti noi identifichiamo l’aurora boreale è tipicamente il verde, che viene emesso dall’ossigeno colpito dagli elettroni incidenti ad alta energia. Ma non è l’unico! L’ossigeno, quando è colpito dagli elettroni a bassa energia, emette luce rossa e l’azoto luce blu. Come in una tavolozza questi colori possono fondersi, presentandoci aurore con striature viola, rosa, giallo e bianco.

Anche l’altezza ricopre un ruolo determinante nella colorazione di questo fenomeno luminoso: al di sopra dei 180 chilometri dal suolo si ha un’aurora di colore rosso intenso; tra i 120 e i 180 chilometri verde scuro; al di sotto dei 120 chilometri di colore blu o viola.

E voi lo sapevate che anche questo fenomeno luminoso e mozzafiato è questione di chimica?