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Termosfera
La termosfera si trova al di sopra della mesosfera, ad una quota compresa tra 90 e 500 km sopra la superficie della Terra. Oltre la termosfera troviamo l’esosfera.
La termosfera si trova al di sopra della mesosfera, ad una quota compresa tra 90 e 500 km sopra la superficie della Terra. Oltre la termosfera troviamo l’esosfera.
L'aumento della temperatura che caratterizza la termosfera è causato principalmente dall'assorbimento di radiazioni UV molto forti. La misura della temperatura nel suo metodo classico a questa quota non è possibile a causa della bassissima pressione e della quasi assenza di particelle. Nell’esosfera, che rappresenta lo strato più esterno (alto) dell’atmosfera, le singole particelle di gas sono così distanti tra loro che non si scontrano più tra loro e possono anche allontanarsi verso lo spazio.
Le suggestive aurore polari si formano proprio all'interno della termosfera. Tuttavia, l'origine di questo fenomeno risiede nel campo magnetico terrestre, o meglio nelle particelle solari che interagiscono con esso. Ad essere ancora più precisi, le aurore si verificano nella ionosfera, che coincide in gran parte con la termosfera, ma che tocca per alcuni chilometri anche la parte alta della mesopausa, ovvero lo strato di transizione che separa la mesosfera dalla termosfera.
Le aurore sono originate da un'elevata attività solare. Il sole emette notevoli quantità di particelle elettricamente cariche (elettroni e ioni), che impiegano da uno a cinque giorni a raggiungere la Terra. Il movimento di queste particelle attraverso lo spazio è noto come vento solare.
Le particelle emesse dal sole, vengono deviate verso nord o verso sud per effetto del campo magnetico terrestre. A causa di questa deviazione, le particelle vengono accelerate verso i poli e infine trasportate in direzione della superficie terrestre. La collisione delle particelle solari con le molecole di ossigeno e azoto presenti nell'atmosfera terrestre in prossimità dei poli si manifesta con le note aurore .
Nelle regioni vicine al Polo Nord le aurore sono chiamate aurore boreali, mentre nell'emisfero sud prendono il nome di aurore australi.
Le aurore si formano di regola ad un’altitudine compresa tra 100 e 400 km, in casi estremi fino a 600 km sopra la superficie terrestre. Il colore dipende dall'atomo colpito dalla particella solare e dal livello di energia del vento solare:
Il Sole erutta costantemente particelle cariche di elettricità, che vengono in seguito scagliate nello spazio a una velocità compresa tra 300.000 e 400.000 metri al secondo. Occasionalmente, sulla superficie del sole si formano buchi coronali e macchie solari. I primi causano una notevole accelerazione del vento solare (700.000 m/s), che può dar origine a un'intensa attività aurorale (vento solare). Le macchie solari che appaiono sulla superficie del sole danno spesso origine a eruzioni solari più frequenti che si traducono a sua volta nell'espulsione di materia solare nello spazio, nota come espulsione di massa coronale (coronal mass ejection, CME). L'arrivo delle CME in prossimità del nostro pianeta può manifestarsi con tempeste magnetiche in grado di generare aurore fino alle medie latitudini.
L’attività solare è irregolare e compie un ciclo di 11 anni tra un minimo e un massimo. Ciò si manifesta visivamente con una variazione del numero di macchie solari presenti sulla superficie del sole. Nella sua fase di minima attività, il sole non presenta macchie; nella fase di alta attività invece, la sua superficie è invece ricoperta da decine di macchie. In questa fase anche le CME sono numerose, un fattore che va ad accrescere la probabilità che si verifichino tempeste magnetiche e forti aurore.