Mezzogiorno o mezzanotte?

Mezzogiorno al buio, mezzanotte al Sole: giorno e notte oltre i circoli polari

di L. Alfonsi, C. Cesaroni e L. Spogli

Quale di queste foto è stata scattata a mezzogiorno e quale a mezzanotte?

A prima vista la risposta potrebbe sembrare scontata: la fotografia illuminata dal Sole sarà stata scattata durante il giorno, quella immersa nell’oscurità durante la notte. Alle alte latitudini, però, il normale alternarsi di luce e buio può assumere caratteristiche molto diverse da quelle a cui siamo abituati alle latitudini temperate.

La causa è l’inclinazione dell’asse di rotazione terrestre rispetto al piano dell’orbita che la Terra percorre intorno al Sole. Nel corso dell’anno, questa inclinazione fa sì che i due emisferi ricevano quantità diverse di radiazione solare e che cambi la durata del periodo in cui il Sole rimane sopra l’orizzonte.

Per capire meglio il fenomeno puoi guardare questo video:

Che cosa succede oltre i circoli polari

Avvicinandosi ai poli, la variazione stagionale della durata del giorno diventa sempre più marcata. Oltre il Circolo Polare Artico e il Circolo Polare Antartico possono verificarsi periodi in cui il Sole non tramonta oppure non sorge.

Quando il Sole rimane sopra l’orizzonte per almeno 24 ore consecutive si parla di giorno polare. Il fenomeno è noto anche come Sole di mezzanotte, perché il Sole può essere visibile anche nelle ore che, secondo l’orologio, corrispondono alla notte.

Durante la stagione opposta si verifica invece la notte polare, cioè un periodo in cui il Sole rimane sotto l’orizzonte per almeno 24 ore consecutive.

La durata di questi fenomeni dipende dalla latitudine. In prossimità dei circoli polari il giorno o la notte polare durano per periodi relativamente brevi; procedendo verso latitudini sempre più elevate, la loro durata aumenta. Ai poli geografici, in termini astronomici, il Sole rimane complessivamente sopra l’orizzonte per circa metà dell’anno e sotto l’orizzonte per l’altra metà.

Notte polare, inoltre, non significa necessariamente oscurità completa per tutte le 24 ore. Quando il Sole si trova poco sotto l’orizzonte possono verificarsi diverse forme di crepuscolo, che producono comunque una certa luminosità.

Torniamo alle fotografie

La prima immagine, quella della Stazione Concordia in Antartide, è stata scattata a mezzanotte. La seconda, ripresa a Ny-Ålesund, nelle Isole Svalbard, è stata invece scattata a mezzogiorno.

Le fotografie risalgono allo stesso periodo dell’anno, quando nell’emisfero australe è estate e in quello boreale è inverno.

Alla Stazione Concordia, situata nell’interno del continente antartico a una latitudine di circa 75° Sud, durante l’estate australe il Sole può rimanere sopra l’orizzonte per l’intera giornata. Per questo anche a mezzanotte il paesaggio può essere illuminato dalla luce solare.

Ny-Ålesund si trova invece nell’arcipelago delle Svalbard, a quasi 79° di latitudine Nord. Durante l’inverno boreale il Sole rimane sotto l’orizzonte per settimane: anche nelle ore centrali della giornata il paesaggio può quindi apparire immerso nell’oscurità o nella debole luce del crepuscolo.

Due fotografie scattate alla stessa ora dell’orologio possono dunque mostrare condizioni di illuminazione completamente opposte. Non è l’orario, da solo, a stabilire se fuori sia giorno o notte: contano anche la stagione e, soprattutto alle alte latitudini, la posizione sulla superficie terrestre.

Perché ricercatori INGV si trovano ai poli

Le regioni polari rivestono un particolare interesse anche per lo studio dell’alta atmosfera terrestre e degli effetti dello Space Weather, l’insieme dei fenomeni legati all’attività solare che possono modificare le condizioni dell’ambiente spaziale vicino alla Terra.

Il personale di ricerca INGV svolge attività di osservazione e monitoraggio anche in Artide e in Antartide. Tra gli strumenti utilizzati vi sono ricevitori GNSS in grado di studiare le irregolarità della ionosfera attraverso le variazioni dei segnali trasmessi dai satelliti.

Le immagini di Concordia e Ny-Ålesund sono quindi anche una testimonianza dei luoghi in cui vengono condotte queste attività scientifiche: ambienti nei quali il particolare ritmo stagionale della luce è una presenza quotidiana per chi vi lavora.