Nel settembre del 1770 il cielo notturno del Giappone si accese di una luce rossa inquietante. Da Kyoto e da altre città gli abitanti videro fasci luminosi che si aprivano verso l'alto come le stecche di un ventaglio, o come dita di luce che salivano dall'orizzonte. Alcuni li disegnarono con cura in diari e libri illustrati. Oggi sappiamo che si trattava di aurore, prodotte da una delle più potenti tempeste solari della storia, e quei disegni sono diventati una fonte preziosa per gli scienziati.
Aurore dove non dovrebbero esserci
Le aurore si formano quando le particelle cariche emesse dal Sole, incanalate dal campo magnetico terrestre, colpiscono l'alta atmosfera vicino ai poli. Di solito restano confinate alle regioni polari, in una fascia chiamata ovale aurorale. Il Giappone, alla latitudine di circa 35 gradi, è troppo lontano per vederle in condizioni normali.
Durante le tempeste geomagnetiche più intense, però, l'ovale aurorale si allarga verso l'equatore e le aurore diventano visibili molto più a sud. È quello che è successo nel maggio 2024, quando aurore rosse sono state viste anche in Italia. Come nascono e perché hanno colori diversi è spiegato nell'articolo sull'aurora a forma di drago.
Perché a ventaglio
Viste dalle latitudini più basse, le aurore hanno un aspetto diverso da quello delle regioni polari. Si formano molto a nord dell'osservatore, e spesso ad altitudini elevate, sopra i 200-300 chilometri, dove prevale l'emissione rossa dell'ossigeno. Le cortine luminose seguono le linee del campo magnetico terrestre, che in quelle regioni sono quasi verticali.
Per un effetto di prospettiva, i raggi paralleli dell'aurora, visti da lontano e dal basso, sembrano convergere verso un punto sotto l'orizzonte e allargarsi verso l'alto, come le stecche di un ventaglio aperto. È lo stesso effetto per cui i binari del treno sembrano incontrarsi all'orizzonte, o per cui i raggi del Sole che filtrano tra le nuvole sembrano divergere.
I disegni giapponesi
Nel 2017 un gruppo di ricercatori giapponesi, tra fisici dell'Istituto nazionale di ricerca polare e studiosi di letteratura classica, ha pubblicato uno studio su un'illustrazione dell'aurora del 17 settembre 1770 conservata in un libro dell'epoca, il Seikai. Il disegno mostra raggi rossi a forma di ventaglio sopra la città di Kyoto. Confrontando la forma dei raggi con la geometria del campo magnetico, i ricercatori hanno stimato l'altitudine e l'estensione dell'aurora.
Negli anni successivi, lo stesso gruppo ha esaminato centinaia di diari e documenti giapponesi e cinesi dell'epoca, trovando descrizioni che confermano l'eccezionalità dell'evento. Secondo le loro stime, la tempesta del 1770 fu paragonabile per intensità all'evento di Carrington del 1859, il più potente mai registrato con strumenti, e durò diversi giorni, con aurore visibili per più notti consecutive.
Leggere la storia del Sole nei documenti antichi
Le registrazioni strumentali dell'attività solare esistono solo dalla metà dell'Ottocento. Per sapere come si comportava il Sole prima, i ricercatori usano fonti indirette: gli anelli degli alberi e le carote di ghiaccio, che conservano tracce chimiche delle particelle solari, e i documenti storici. In Asia orientale le cronache ufficiali registravano con cura i fenomeni celesti, considerati presagi importanti per il governo.
Studiare le aurore del passato non è solo una curiosità. Serve a capire con quale frequenza il Sole produce tempeste estreme, e quindi quanto è probabile che un evento simile si ripeta oggi. Una tempesta come quella del 1770 o del 1859 avrebbe conseguenze serie su satelliti, reti elettriche e comunicazioni, come spiega l'articolo sul meteo spaziale. L'origine di questi eventi sono i brillamenti e le espulsioni di massa del Sole.
Luci rosse e presagi
Per chi le osservava senza sapere cosa fossero, le aurore rosse erano spesso spaventose. In Europa venivano interpretate come presagi di guerre e pestilenze, o come incendi lontani: più di una volta, nella storia, le truppe furono mandate a spegnere fuochi che non esistevano. In Giappone e in Cina le luci rosse nel cielo erano chiamate "vapori rossi" e considerate segni celesti da interpretare.
Alcune antiche descrizioni di "eserciti che combattono nel cielo" o di "spade fiammeggianti" potrebbero riferirsi proprio ad aurore osservate a basse latitudini durante grandi tempeste solari. È una delle spiegazioni proposte per molti dei fenomeni raccolti dagli appassionati di clipeologia.
Osservare le aurore dall'Italia
Le aurore visibili dall'Italia sono rare, ma durante i massimi del ciclo solare, che si ripete ogni circa undici anni, le probabilità aumentano. Quando sono visibili, appaiono in genere come un bagliore rosso basso sull'orizzonte nord, a volte con raggi verticali che si allargano proprio a ventaglio. Le fotocamere degli smartphone, con i loro tempi di esposizione lunghi, spesso le rivelano meglio dell'occhio umano.
Per approfondire le tempeste geomagnetiche si può consultare la voce Geomagnetic storm su Wikipedia in inglese. Altri fenomeni del cielo si trovano nella sezione Astronomia.
