La scienza dell’aurora boreale

In breve: l’aurora boreale è la luce emessa dall’ossigeno e dall’azoto nell’alta atmosfera quando le particelle cariche del Sole vi si scontrano. Le particelle arrivano con il vento solare, e il campo magnetico terrestre le guida in un anello attorno ai poli magnetici. Rovaniemi si trova vicino a quell’anello, ed è per questo che qui l’aurora è così spesso visibile.

Il vento solare è un flusso costante di particelle cariche provenienti dal Sole, e due tipi di eventi lo rendono più forte. Le espulsioni di massa coronale (CME) sono enormi nubi di materiale solare: il Space Weather Prediction Center di NOAA afferma che di solito impiegano diversi giorni per raggiungere la Terra, e la NASA osserva che le più veloci arrivano in appena 15 ore. I buchi coronali rilasciano flussi veloci di vento solare e, secondo NOAA, quelli più duraturi possono ripresentarsi a ogni rotazione di 27 giorni del Sole.

Quando il campo magnetico del vento solare è orientato in direzione opposta al campo terrestre, l’energia si accumula nel campo magnetico della Terra. Quando viene rilasciata, spiega NOAA, gli elettroni piovono verso il basso e colpiscono ossigeno e azoto, che restituiscono l’energia sotto forma di luce, di solito tra 80 e 500 km dal suolo.

A Rovaniemi l’aurora si vede spesso perché la città si trova vicino all’ovale aurorale, l’anello attorno a ciascun polo magnetico dove le aurore sono più frequenti. NOAA indica che l’osservazione migliore è tra circa 60 e 75 gradi di latitudine, e Rovaniemi è a 66,5° N, sul Circolo Polare Artico.

Ciò che conta davvero è la latitudine magnetica. L’ovale è centrato sul polo nord geomagnetico, che si trova nell’Artico canadese vicino alla Groenlandia, quindi la Lapponia si trova qualche grado più in basso in termini magnetici: i dati dei magnetometri del Finnish Meteorological Institute (FMI) collocano Pello e Sodankylä, nella stessa parte della Lapponia, a circa 63,5-64 gradi. La regola empirica di NOAA è che con Kp 0 il bordo meridionale dell’ovale si trova a circa 66 gradi di latitudine magnetica e si sposta di circa 2 gradi a sud a ogni passo di Kp. Poiché l’aurora è così alta, è visibile da centinaia di chilometri di distanza: in una notte tranquilla a Rovaniemi si vede come un arco nella metà settentrionale del cielo, in una notte attiva sopra la testa.

In una notte buia e senza nuvole, l’FMI stima la probabilità di aurore intorno al 50% nelle località sciistiche della Lapponia come Levi e intorno al 25% nei dintorni di Oulu, con Rovaniemi nel mezzo; per questo, nelle notti tranquille, le nostre guide a volte vanno verso nord, nei migliori posti per vedere l’aurora boreale vicino a Rovaniemi.

Una buona notte richiede un’aurora attiva, un cielo sereno e il buio allo stesso tempo. A Rovaniemi il problema maggiore sono di solito le nuvole: un Kp di 2 con cielo sereno vale più di un Kp di 5 con le nuvole.

Secondo il Space Weather Prediction Center di NOAA, l’indice K va da 0 a 9, dove 1 indica calma e 5 o più una tempesta geomagnetica. Il Kp planetario è la media di 13 osservatori su 3 ore, quindi è un numero ampio e globale.

Velocità, densità e Bz del vento solare sono misurati da sonde spaziali nel punto L1 tra la Terra e il Sole, il che dà alla previsione dell’aurora di NOAA un anticipo da 30 a 90 minuti. NOAA indica come motori delle tempeste geomagnetiche i lunghi periodi di vento solare veloce e, soprattutto, un campo magnetico orientato a sud (Bz negativo). Le nostre previsioni dell’aurora in diretta per Rovaniemi mostrano tutti questi dati, più la copertura nuvolosa locale. Le nuvole si formano molto più in basso dell’aurora, quindi anche una nuvolosità sottile nasconde un’aurora debole, e NOAA osserva che la luna piena fa apparire l’aurora più fioca.

L’attività del Sole sale e scende nell’arco di circa 11 anni, e gli equinozi aggiungono ogni anno due periodi più intensi. NASA e NOAA hanno annunciato a ottobre 2024 che il Sole aveva raggiunto la fase di massimo del Ciclo Solare 25. Forti tempeste si osservano spesso anche nella fase calante che segue, osserva la NASA, e l’FMI scrive che le grandi manifestazioni aurorali seguono il numero di macchie solari con un ritardo di un paio d’anni, il che fa di 2026-27 una buona stagione. In Lapponia, aggiunge l’FMI, le aurore sono comuni anche al minimo solare.

NOAA indica le settimane intorno agli equinozi di primavera e d’autunno, a marzo e a settembre, come le stagioni migliori per osservare l’aurora. La spiegazione più citata è l’effetto Russell-McPherron, descritto nel 1973. In parole semplici: intorno agli equinozi, l’inclinazione del campo magnetico terrestre rispetto al Sole rende più probabile un Bz verso sud, la direzione che lascia entrare l’energia.

A Rovaniemi la stagione dell’aurora boreale va da fine agosto a metà aprile, i mesi bui in cui si svolgono i nostri tour dell’aurora boreale da Rovaniemi; d’estate, osserva NOAA, il sole di mezzanotte impedisce di osservare l’aurora.

Nell'arco di una notte, il Finnish Meteorological Institute indica come orario tipico delle manifestazioni la mezzanotte, più o meno un paio d'ore, mentre la NOAA indica dalle 22:00 alle 02:00 ora locale. La NOAA descrive archi calmi in serata che si torcono e ondeggiano verso mezzanotte, poi forme più tenui, simili a nuvole, nelle prime ore del mattino.

Nel corso della stagione, l'FMI indica marzo e l'inizio di aprile come il periodo migliore nel nord della Finlandia, una volta tenuto conto del meteo. Le probabilità mese per mese sono nella nostra guida al mese migliore per vedere l'aurora boreale a Rovaniemi.

Una fotocamera raccoglie la luce per diversi secondi, quindi registra più colore di quello che i tuoi occhi vedono in tempo reale. Al buio la vista umana si affida ai bastoncelli, molto sensibili alla luce debole ma incapaci di distinguere i colori. Un'aurora debole può quindi apparire grigia o bianca all'occhio e verde sullo schermo della fotocamera.

In una notte intensa il verde si vede bene a occhio nudo, a volte con un bordo inferiore rosa, mentre il rosso spesso compare solo nelle foto. Concedi ai tuoi occhi circa 20 minuti al buio e tieni spento lo schermo del telefono. I nostri consigli per fotografare l'aurora boreale nella Lapponia finlandese elencano le impostazioni della fotocamera che usano le nostre guide.

Il freddo provoca l'aurora boreale?

No. L'aurora si forma tra gli 80 e i 500 km sopra il suolo, ben al di sopra del meteo. Il legame è il cielo: l'FMI osserva che il tempo migliore per osservare le aurore, una notte buia e senza nuvole, in Finlandia è praticamente sempre freddo.

Si può sentire l'aurora boreale?

Forse, ma non dalle luci stesse. Il professor emerito Unto K. Laine dell'Aalto University ha registrato crepitii e schiocchi legati ai cambiamenti del campo magnetico terrestre, e secondo la sua teoria derivano da scariche elettriche in uno strato di inversione termica a circa 70 metri dal suolo. Resta una teoria, e questi suoni si scambiano facilmente con il rumore del ghiaccio che si spacca.

L'aurora è la stessa anche al sud?

Sì. L'aurora australe, o luci del sud, si forma allo stesso modo attorno al polo magnetico sud, spesso come un'immagine quasi speculare di quella boreale. Il suo ovale si trova per lo più sull'Antartide e sull'Oceano Antartico, quindi molte meno persone riescono a vederla.

Fonti: NOAA Space Weather Prediction Center, Aurora, Tips on viewing the aurora, Planetary K-index, Geomagnetic storms, Coronal holes e Aurora 30-minute forecast; NASA, Auroras e Sun reaches maximum phase in 11-year solar cycle (15 ottobre 2024); Finnish Meteorological Institute, Auroras in Finland, Auroras and space weather e IMAGE magnetometer station list; Aalto University, The aurora borealis can be heard even when they can't be seen (16 maggio 2022); EarthSky, auroras and the equinox (effetto Russell-McPherron); Wikipedia, Aurora (lunghezze d'onda di emissione), Geomagnetic pole e Scotopic vision. Dati verificati a ottobre 2026.