Speciale Aurora 10 Maggio: prepariamoci a nuovi spettacoli (pt.3)

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Lo scorso 10 maggio il cielo notturno sopra l’Italia è stato inondato da un fenomeno
spettacolare anche per la sua rarità: l’aurora boreale. Nelle pagine a seguire spiegheremo
il fenomeno dalle sue origini scientifiche sino alle modalità in cui si è manifestato e
come è stato possibile acquisirne dati e immagini anche con un approccio amatoriale.
Ci accompagnano nella ricca esposizione: Francesco Berrilli e Valentina Penza dell’Università
di Roma Tor Vergata, Alessandro Marchini dell’Università di Siena e Alessandro
Ravagnin.

PARTE 03

Cronaca di una giornata memorabile

 a cura di Alessandro Ravagnin

La mattina del 10 Maggio,dopo aver accompagnato i bambini a scuola come normalmente faccio al venerdì prima di andare al lavoro, ho deciso di tornare a casa per una fugace occhiata al Sole. Nei giorni precedenti, il gruppo di macchie identificato con la sigla AR3664 aveva fatto sfoggio di sé e si era sviluppato in modo importante, sia nel numero di fotosferiche che nella loro configurazione magnetica. Non volevo perdere l’occasione per dare una sbirciatina a quella che per quel momento era la più grande, complessa e attiva regione del 25esimo ciclo solare. Il cielo era limpido e la nostra stella, poco dopo le 8:15 (6:15 UTC), era ancora bassa sull’orizzonte est, a circa 25° di altezza. Dopo aver aperto l’osservatorio nel giardino di casa ho montato il filtro Daystar Quark Prominence sul rifrattore Tecnosky 115/800mm, come sempre faccio quando voglio osservare la dinamica cromosfera solare nella riga H-alpha dell’idrogeno ionizzato, nonché il filtro Baader Astrosolar in testa al C11HD, per una ripresa della fotosfera in luce bianca.

Il programma di quei 15 minuti di osservazione prevedeva quindi un paio di filmati e niente più. Spesso capita dalle mie parti (ma non solo dalle mie) che nelle mattinate primaverili/estive, l’atmosfera sia abbastanza stabile nelle prime ore dell’alba, permettendo di avere un seeing discreto per riprese in alta risoluzione. Alle 6.30 UTC era tutto pronto, la strumentazione era montata, il Sole era nel campo delle due camere di ripresa, la messa a fuoco era stata effettuata. Si preannunciava una normale sessione di ripresa, ma…

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6.35

AR3664 in luce bianca, ripresa col C11HD f/10 + Baader Astrosolar + ASI183MM alle 6.35UTC
AR3664 in luce bianca, ripresa col C11HD f/10 + Baader Astrosolar + ASI183MM alle 6.35UTC

Inizio riprese con C11HD in luce bianca (foto1): il gruppo di macchie si presenta maestoso e veramente intricato; sono circa 60 e l’estensione spaziale sul disco solare è impressionante, stimabile sui 300.000km lineari circa, ossia 23 “terre” messe una accanto all’altra.

 

 

 

 

6.40

AR3664 in luce bianca, ripresa col C11HD f/10 + Baader Astrosolar + ASI183MM alle 6.35UTC
AR3664 in luce bianca, ripresa col C11HD f/10 + Baader Astrosolar + ASI183MM alle 6.35UTC

Passo alle riprese della cromosfera col rifrattore da 115mm e il filtro H-alpha: mi accorgo subito di una zona particolarmente brillante proprio in corrispondenza della AR3664 (foto2) e per curiosità andai a vedere sull’App Space Weather App il grafico con i dati in real-time della radiazione X provenienti dal satellite GOES e le immagini del telescopio spaziale SDO nella banda UV (sono fonti di dati ed immagini che utilizzo molto spesso per monitorare i brillamenti solari, che nella loro forma più energetica possono arrivare fino alla classe X).

 

 

 

6.41

Configurazione con spettroscopio montato al fuoco diretto del C11HD, con camera guida ASI432MM, camera di ripresa ASI2600MM, fenditura da 19micron e reticolo da 2400linee/mm. Sul rifrattore 115/800 è montato il Quark Prominence per le riprese della cromosfera con la ASI183MM
Configurazione con spettroscopio montato al fuoco diretto del C11HD, con camera guida ASI432MM, camera di ripresa ASI2600MM, fenditura da 19micron e reticolo da 2400linee/mm. Sul rifrattore 115/800 è montato il Quark Prominence per le riprese della cromosfera con la ASI183MM

Noto subito l’immediata partenza di un brillamento importante, la curva delle radiazioni X infatti schizza verso l’alto superando la soglia M5 (alle 6.35 era M3). Riprendo un paio di filmati da circa 60s secondi l’uno ed alle e 6.43 UTC ricontrollo nuovamente l’App: superata la soglia X1 e la curva non da cenni di smorzamento!

In un momento di frenesia incredibile (i flare X sono molto veloci e soprattutto molto rari: fino a questo momento, considerando l’ultimo ciclo solare, se ne sono registrati solamente 21). Decido di smontare l’attrezzatura dal C11HD per passare immediatamente alla configurazione “spettroscopica”. Voglio riprendere lo spettro del flare in alta risoluzione!

Con pochi istanti a disposizione per riconfigurare il tutto cerco di essere più veloce possibile: non posso  sprecare tempo. Monto il Sol’Ex col reticolo da 2400l/mm e la fenditura da 19micrometri sul fuoco del C11HD (foto3).

6.43

Fenditura ripresa dalla camera guida relativa allo spettro delle 6.48UTC
Fenditura ripresa dalla camera guida relativa allo spettro delle 6.48UTC

Centro lo spettro nella regione UV ruotando la ghiera apposita, metto a fuoco lo spettro del Sole e posiziono la fenditura sopra l’area del brillamento, sfruttando la camera di guida che mi restituisce l’immagine in luce bianca del gruppo. In luce bianca, il brillamento ovviamente non è visibile, sfrutto quindi la ripresa H-alpha fatta qualche istante fa, per avere il riferimento corretto (uso come “guida” le macchie scure, visibili in entrambe le riprese) per il posizionamento preciso della sottile strisciolina nera della fenditura sopra l’area che sta generando il flare (foto 4).

 

 

6.48

(A) Spettro ottenuto con la camera di ripresa alle 6.48UTC: si notano le forti emissioni in corrispondenza delle righe della serie di Balmer e del Calcio inionizzato nella regione UV/B dello spettro (range 3860A÷4300A); la riga orizzontale scura in basso è dovuta alla macchia solare (ombra e penombra) posizionata sotto l’area del brillamento
(A) Spettro ottenuto con la camera di ripresa alle 6.48UTC: si notano le forti emissioni in corrispondenza delle righe della serie di Balmer e del Calcio inionizzato nella regione UV/B dello spettro (range 3860A÷4300A); la riga orizzontale scura in basso è dovuta alla macchia solare (ombra e penombra) posizionata sotto l’area del brillamento
.(B) Mmostra i grafici calibrati in lambda e flusso della regione dello spettro centrata sul doppietto del Calcio inizzato, facendo una scansione verticale dello spettro di (A)
(B) Mmostra i grafici calibrati in lambda e flusso della regione dello spettro centrata sul doppietto del Calcio inizzato, facendo una scansione verticale dello spettro di (A)

Sono letteralmente “sopra” al brillamento e lo spettro mostra (foto 5a), con mia incredibile meraviglia, delle luminosissime fasce verticali che interrompono in modo irregolare le varie righe scure di assorbimento del tipico spettro solare! Cosa sono? Le righe della serie di Balmer visibili nella regione UV/B inquadrata (h-delta, h-gamma, h-epsilon, h-theta) che anziché essere in assorbimento, si presentano in emissione a causa dell’enorme energia liberata dal flare! Anche le righe del calcio ionizzato sono invertite in certi punti! Avvio il filmato e nel mentre controllo nuovamente il grafico delle radiazioni X: la curva continuava a crescere ed ha appena superato la soglia X3 (foto 5b).

6.54

Progressione delle emissioni X registrate dal Telescopio Spaziale GOES centrata sul picco del Flare
Progressione delle emissioni X registrate dal Telescopio Spaziale GOES centrata sul picco del Flare

Dopo il primo filmato decido di muovere leggermente la montatura perché le aree in emissione si sono affievolite, probabilmente per il fatto che la posizione del flare si è leggermente spostata (il plasma è in rapido movimento in questi momenti). Per ancora 4 minuti inseguo quindi l’area del brillamento, effettuando 4 riprese proprio prima del picco X, che alle 6.54UTC raggiunge la classe X3.98, la più alta registrata fino ad nell’intero 25esimo ciclo solare.

Dopo le quattro riprese spettroscopiche, torno a riprendere immediatamente la regione attiva con il 115mm e il filtro H-alpha, e poi passo nuovamente alla configurazione spettroscopica, tento questa volta una ripresa in bassa risoluzione, col reticolo da 300l/mm. Ma a questo punto, purtroppo, il flare non è più visibile nella finestra ottica del mio spettrografo (da 3700A a 8000A), nonostante nei raggi X e UV stesse ancora emettendo fortissime radiazioni.

7:13

AR3664 in H-alpha, ripresa col 115mm f/8 + IR/UV cut + Daystar Quark Prominence + ASI432MM alle 7.13UTC versione a colori e B/N.
AR3664 in H-alpha, ripresa col 115mm f/8 + IR/UV cut + Daystar Quark Prominence + ASI432MM alle 7.13UTC versione a colori e B/N.

Concludo quindi la sessione di riprese (foto7), dopo una mezz’ora di pura eccitazione astronomica e continui cambi di setup (sembro un meccanico della Ferrari durante un pit-stop!). Infine vado a lavorare, ma bramo di tornare a casa nel tardo pomeriggio per elaborare i 25 gigabyte di dati raccolti. Spero inoltre di poter ammirare la prevista aurora causata dalla CME (Espulsione di Massa Coronale) che potrebbe investire la nostra Terra in giornata!

 

 

 

 

20:32

Subito dopo cena, il cellulare inizia a squillare di continuo: gli amici segnalano cieli dipinti di rosso, in una euforia generale. Vado subito in giardino e guardo verso Nord, ma una fitta coltre di nuvole campeggia stabile sopra al Monte Grappa estendendosi fino allo Zenit (foto 8).

a lato: nuvoletta fantozziana sopra la mia testa in corrispondenza del primo picco dell’evento aurorale del 10 Maggio 2024

 

 

 

00:12

Attendo qualche ora e finalmente, subito dopo mezzanotte, il cielo si apre e con mio enorme stupore posso ammirare negli squarci fra le nuvole, un balletto di atomi di ossigeno atomico eccitato negli strati alti dell’atmosfera terrestre. Apro nuovamente l’App Space Weather Live e gli indici del tempo di perturbazione sono schizzati spaventosamente alla categoria “tempesta estrema”.

a lato: indice di tempo di perturbazione e ovale aurorale la sera del 10 maggio

 

 

 

00:15

Cielo dipinto di rosso sopra al Monte Grappa, ripreso tra le luci di Romano d’Ezzelino alle 22.30UTC del 10 Maggio 2024 con la Canon EOS modificata e obiettivo Canon 18-70mm impostato a 40mm f/3.8 (2s di posa).
Cielo dipinto di rosso sopra al Monte Grappa, ripreso tra le luci di Romano d’Ezzelino alle 22.30UTC del 10 Maggio 2024 con la Canon EOS modificata e obiettivo Canon 18-70mm impostato a 40mm f/3.8 (2s di posa).
Spettro in bassa risoluzione del cielo ottenuto col C11HD alle 22.33 UTC, si nota il picco di emissione dell’Ossigeno atomico OI centrato nella regione rossa dello spettro a 6300A nonché deboli emissioni dell’Azoto atomico NI e Azotomolecolare ionizzato una volta N2+ (spettro non calibrato in flusso).
Spettro in bassa risoluzione del cielo ottenuto col C11HD alle 22.33 UTC, si nota il picco di emissione dell’Ossigeno atomico OI centrato nella regione rossa dello spettro a 6300A nonché deboli emissioni dell’Azoto atomico NI e Azotomolecolare ionizzato una volta N2+ (spettro non calibrato in flusso).

Faccio qualche foto (foto10) e riprendo lo spettro del cielo puntando a caso verso nord, nel cuore dell’Orsa Maggiore, il C11HD è parcheggiato in posizione di riposo con lo spettroscopio in configurazione bassa risoluzione, ancora montato da stamattina (foto11).

Dopo una giornata del genere andare a letto non è stato semplice. In testa avevo gli atomi dei gas dell’atmosfera solare del flare mattutino e quelli dell’atmosfera terrestre durante l’aurora notturna. Ammetto che non ho chiuso occhio pensando a quanto bello e dinamico sia l’Universo e soprattutto il nostro Sole, che ogni giorno ci regala calore, luce ed eventi emozionanti come quello memorabile del 10 maggio. Uno spettacolo forse più unico che raro.

Riferimenti web/multimediali

https://astrotrex.wordpress.com/2024/05/10/spectrum-of-x3-98-class-flare/

https://youtu.be/Jy6hU47ovA0?si=KvkiIlcGDMiOhE8u

 

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