Il coinvogliamento delle particelle cariche, provenienti dal vento solare, verso i poli terrestri dipende solo dalla velocità con cui arrivano nella zona di influenza del campo magnetico terrestre o ci sono altri meccanismi di accelerazione?

In realtà le particelle cariche (plasma) che penetrano nell'atmosfera terrestre in occasione delle aurore polari non vengono tutte estratte "direttamente" dal vento solare ma sono particelle che circondano la Terra, in correnti generate in parte dal vento solare, ma anche dalla ionosfera terrestre e ancora non completamente conosciute e comprese.

Il vento solare ha velocità, intensità, densità, composizione chimica e temperatura variabili, sia nel tempo che in funzione della direzione di emissione.

Esso però viene generalmente "tenuto lontano" dalla superficie terrestre dalla magnetosfera, definita dall'interazione del vento solare con il campo magnetico terrestre, che è di tipo dipolare, altrimenti tutte le apparecchiature elettroniche (e non solo) avrebbero serissimi problemi di funzionamento.

Sulla magnetosfera, ci sono diverse risposte già presenti sul sito, ad esempio questa, questa e infine questa.

Dalla parte opposta del sole rispetto alla terra si forma una "coda" in cui si genera anche una corrente di plasma chiamata sheet current; ed è proprio in questa zona che il vento solare trasmette energia alla magnetosfera, in particolare a causa dello "sfregamento" del vento con la zona protetta dal campo magnetico terrestre. Infatti pare che le particelle cariche che poi vengono convogliate nelle zone polari della terra, vengano da qui. In situazioni di vento solare più intenso questo "sfregamento" porta al fenomeno della riconnessione, infatti il vento solare, essendo composto di particelle cariche, a sua volta, genera un campo magnetico e quando questo è intenso perturba quello terrestre provocando la connessione fra linee diverse del campo magnetico solare e terrestre, veicolando così le particelle del vento solare e del plasma presente nella magnetosfera lungo le linee del campo magnetico terrestre, convogliate verso le zone polari, dove il campo magnetico terrestre è più intenso.

Questo fenomeno non dipende solo dalla velocità del vento solare, ma anche da altri fattori, ad esempio la direzione del campo magnetico interplanetario, dalla reciproca direzione dei campi magnetici terrestre e del vento solare.

 

Per maggiori dettagli puoi vedere anche sul sito della NASA (Goddard Space Center, in inglese),