Hiss

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Lo spettrogramma VLF di un hiss elettromagnetico, ricevuto dal ricevitore del gruppo di studio VLF dell'Università di Stanford presso la Stazione Palmer, in Antartide. L'hiss può essere osservato tra 500 Hz e 4000 Hz, inserito tra i componenti degli sferics.

Un hiss è un fenomeno elettromagnetico che si verifica naturalmente con le onde elettromagnetiche nelle bande ULF/VLF (300 Hz – 10 kHz) e si genera nel plasma o della ionosfera o della magnetosfera terrestre. Il suo nome deriva dalle sue proprietà spettrali incoerenti e senza un'apparente struttura che, quando vengono evidenziate con una conversione sonora attraverso un sistema audio, danno luogo a un suono simile al rumore bianco (da qui il nome onomatopoetico "hiss", cioè "sibilare")

Tipologie[modifica | modifica wikitesto]

Un hiss può essere osservato in diverse tipologie a seconda dell'ora locale e del parametro L di McIlwain presso l'osservatore:[1]

  • Hiss plasmasferico, generalmente osservato all'interno della plasmasfera, con picchi di frequenza in un intervallo con un estremo leggermente inferiore a ~1 kHz e l'altro estremo raramente superiore a 3 kHz.
  • Exo-hiss e ULF hiss, sono due tipologie di hiss osservato al di fuori della plasmasfera, entrembi aventi uno spettro simile a quello di un hiss plasmasferico.
  • Hiss da medie latitudini, generalmente osservato al di fuori della plasmasfera e che, tipicamente, ha frequenze comprese tra 2 e 10 kHz.
  • Auroral hiss, osservato nelle zone aurali della Terra il cui spettro si può estenedere superiormente a diverse centinaia di kHz.[2]

Meccanismi di generazione[modifica | modifica wikitesto]

Esistono diversi meccanismi di generazione proposti per gli hiss generati nella plasmasfera, tra cui:

  • Generazione da emissioni discrete di dawn chorus[3][4]
  • Generazione mediante impulsi elettromagnetici prodotti da fulmini terrestri, precisamente mediante whistlers generati da fulmini[5][6][7]
  • Generazione attraverso interazioni non lineari coerenti di elettroni energetici presso la plasmasfera equatoriale[8][9]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Vikas Sonwalkar, Handbook of Atmospheric Electrodynamics, vol. II, Boca Raton, FL, CRC Press, 1995, pp. 407–460, ISBN 978-0-8493-2520-5.
  2. ^ T. S. Jørgensen, Interpretation of auroral hiss measured on OGO 2 and at Byrd Station in terms of incoherent Cerenkov radiation, in J. Geophys. Res., vol. 73, n. 3, 1968, pp. 1055–1069, Bibcode:1968JGR....73.1055J, DOI:10.1029/JA073i003p01055.
  3. ^ O. Santolík, M. Chum, M. Parrot, D. A. Gurnett, J. S. Pickett e N. Cornilleau-Wehrlin, Propagation of whistler mode chorus to low altitudes: Spacecraft observations of structured ELF hiss, in J. Geophys. Res., vol. 111, A10208, 2006, pp. A10208, Bibcode:2006JGRA..11110208S, DOI:10.1029/2005JA011462.
  4. ^ J Bortnik, R. M. Thorne e N. P. Meredith, The unexpected origin of plasmaspheric hiss from discrete chorus emissions, in Nature, vol. 452, n. 7183, 2008, pp. 62–66, Bibcode:2008Natur.452...62B, DOI:10.1038/nature06741, PMID 18322528.
  5. ^ V. S. Sonwalkar e U. S. Inan, Lightning as an embryonic source of VLF hiss, in J. Geophys. Res., vol. 94, A6, 1989, pp. 6986–6994, Bibcode:1989JGR....94.6986S, DOI:10.1029/JA094iA06p06986.
  6. ^ J. L. Green, S. Boardsen, L. Garcia, W. W. L. Taylor, S. F. Fung e B. W. Reinisch, On the origin of whistler mode radiation in the plasmasphere, in J. Geophys. Res., vol. 110, A3, 2005, pp. A03201, Bibcode:2005JGRA..110.3201G, DOI:10.1029/2004JA010495.
  7. ^ N. P. Meredith, R. B. Horne, M. A. Clilverd, D. Horsfall, R. M. Thorne e R. R. Anderson, Origins of plasmaspheric hiss, in J. Geophys. Res., vol. 111, A9, 2006, pp. A09217, Bibcode:2006JGRA..111.9217M, DOI:10.1029/2006JA011707.
  8. ^ (EN) Yoshiharu Omura, Satoko Nakamura, Craig A. Kletzing, Danny Summers e Mitsuru Hikishima, Nonlinear wave growth theory of coherent hiss emissions in the plasmasphere, in Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 120, n. 9, 1º settembre 2015, pp. 2015JA021520, Bibcode:2015JGRA..120.7642O, DOI:10.1002/2015JA021520, ISSN 2169-9402 (WC · ACNP).
  9. ^ (EN) Danny Summers, Yoshiharu Omura, Satoko Nakamura e Craig A. Kletzing, Fine structure of plasmaspheric hiss, in Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 119, n. 11, 1º novembre 2014, pp. 9134–9149, Bibcode:2014JGRA..119.9134S, DOI:10.1002/2014JA020437, ISSN 2169-9402 (WC · ACNP).

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