Le tempeste solari: analisi degli eventi che potrebbero interessarci nei prossimi mesi

In questi giorni il Sole sta tornando prepotentemente alla ribalta dei principali organi di informazione. E non potrebbe essere altrimenti, vista la vicinanza con il picco massimo dell’attività del ciclo undecennale che si verificherà probabilmente nella primavera del 2013. Il grande corpo celeste che ci fornisce le condizioni essenziali per la vita, è paradossalmente motivo di timore a causa delle sue forti tempeste in grado di generare seri problemi ad un mondo ormai schiavo della tecnologia. Quella tecnologia che ci consente una vita migliore, ma che potrebbe farci sprofondare nel caos economico e sociale, alla mancanza di alimentazione di rete in molti paesi del mondo, alla perdita diffusa di segnali GPS per la navigazione e la tempistica, al turbamento dei sistemi di comunicazione, all’arresto del traffico aereo, e ad estesi blackout in tutto il mondo qualora fosse messa ko dalla nostra stella.

Quasi tutta la luce del Sole proviene da una zona chiamata fotosfera, composta da milioni di granuli brillanti che si formano, si spostano e svaniscono, con una vita media di 8 minuti. Il granulo ha generalmente dimensioni molto vaste se paragonate alle nostre grandezze, pari a circa 1000 Km di diametro, ed è una cella individuale entro la quale i gas caldi salgono dall’interno, si allargano, si raffreddano, e poi ridiscendono nelle zone intermedie più scure. Le formazioni più facilmente osservabili sulla fotosfera sono le note macchie solari, aree più scure della superficie nelle quali la temperatura è più ‘fredda’ rispetto alle aree circostanti, e che quindi per contrasto appaiono nere. Possono avere dimensioni variabili, da piccoli pori grandi come i granuli, a strutture complesse che misurano miliardi di chilometri quadrati. La vita media di queste regioni è di circa un paio di settimane, ma vi sono gruppi che possono durare anche più a lungo. La loro osservazione ha mostrato che il Sole ruota più velocemente all’equatore che ai poli, e il loro numero varia mediamente su un ciclo di 11 anni: il ciclo di Schwabe. All’inizio di questo ciclo l’attività è al minimo, con presenza minima di macchie: nei 4-5 anni successivi l’attività arriva aumenta sino al massimo, proprio come l’attuale periodo che stiamo vivendo. Ogni ciclo ha un livello di attività considerevolmente differente, tanto che quello attuale è caratterizzato da un’attività molto debole rispetto a quelli recentemente passati.

I BRILLAMENTI SOLARI – Tra i fenomeni più violenti generati dalla fotosfera vi sono i brillamenti solari. L’energia immagazzinata nei campi magnetici, distorti e deformati, collegati ai gruppi complessi di macchie, viene liberata in maniera improvvisa ed esplosiva. Il suo apice di luminosità viene raggiunto in pochi minuti, per poi ridursi drasticamente in qualche minuto, sino a qualche ora. Le particelle cariche scagliate nello spazio, che generano le note espulsioni di massa coronale, viaggiano ad una velocità di 5 milioni di Km/h, e a seconda della classe di potenza, possono generare disturbi più o meno intensi all’impatto sul nostro campo magnetico, generando una tempesta geomagnetica capace anche di estesi blackout nei casi più eclatanti. Nei pressi del campo magnetico solare invece, le particelle vengono trascinate dalla rotazione della nostra stella, cominciando a ruotare intorno alla corona solare. Le particelle che come detto riescono invece ad allontanarsi, assumono un aspetto a spirale sino all’impatto con la nostra magnetosfera. La pressione esercitata dal vento solare comprime il limite superiore della magnetosfera, mentre dall’altro lato, quello non esposto, la trasforma in una lunga coda molto simile all’aspetto di una cometa. Questo strato della nostra atmosfera è praticamente insuperabile, tanto da generare un’onda chiamata onda d’urto di prua che si estende per 3-4 raggi terrestri. Le raffiche del vento solare apportano delle modifiche alla magnetosfera, comprimendola o provocando delle fluttuazioni (le famose tempeste magnetiche) al livello del suolo.

LE AURORE POLARI – Una piccola parte di queste particelle però riesce a penetrare la magnetosfera, restando intrappolate nel campo magnetico e restando concentrate in due zone poco distinte e separate: le fasce di Van Allen. Alcune particelle si staccano e riescono ad arrivare nella parte alta della nostra atmosfera, la cui porta d’entrata è centrata sui due poli magnetici. Gli atomi e le molecole vengono eccitati e ionizzati, generando luce: sono le bellissime aurore polari, che presentano un’attività massima in presenza di un numero elevato di macchie solari. Le aurore polari assumono varie colorazioni a seconda dei casi, e possono essere osservate sino a latitudini medie in caso di forte espulsione di massa coronale, con un numero di particelle molto elevato. Tutto questo processo avviene dopo aver superato un abisso molto grande dello spazio, ma molto piccolo in relazione alle distanze astronomiche. La Terra dista in media dal Sole 150 milioni di Km, valore che convenzionalmente viene definito come 1 unità astronomica. Le nubi di plasma e le particelle cariche superano abbondantemente il nostro pianeta, arrivando ad estendersi anche sino ai pianeti esterni del sistema solare.

LE TEMPESTE DEL PASSATO – Noto come l’evento Carrington, è stato il primo evento di un flare documentato. L’evento si verificò il 1° Settembre e prese il nome da Richard Carrington, l’astronomo che testimoniò l’evento attraverso il suo telescopio dell’osservatorio privato che egli stesso si fece costruire con le proprie economie. E’ricordata come la tempesta solare più forte degli ultimi 500 anni, e secondo il NOAAprovocò tempeste di aurore boreali visibili sino al Sud dei Caraibi. Città come Roma videro le aurore nel cielo, come un evento eccezionalmente raro. Causò inoltre gravi interruzioni alle comunicazioni telegrafiche, all’epoca le uniche disponibili, scatenando incendi a causa della carta utilizzata. Molto intenso fu anche il flare solare del 4 Agosto 1972, quando le comunicazioni telefoniche a lunga distanza vennero praticamente interrotte tra alcuni stati degli Stati uniti, come l’Illinois. Questo evento ha suggerito di riprogettare il sistema di comunicazione per i cavi transatlantici, dice la NASA. Il 13 Marzo 1989, un imponente brillamento solare lasciò senza energia elettrica sei milioni di persone per nove ore. Questo brillamento non era nemmeno lontanamente paragonabile all’evento Carrington, per cui è facile capire come i danni causati ad una società tecnologicamente più avanzata siano notevolmente superiori. L’evento della Presa della Bastiglia prende il nome dalla festa nazionale francese in quanto si è verificato lo stesso giorno: il 14 luglio 2000. Fu una grande eruzione solare di classe X5, pari a quella che stiamo vivendo in questi giorni. L’evento causò dei corto circuiti ad alcuni satelliti in orbita, e causò inoltre vari black-out radio. Rimane uno degli eventi più osservati della storia moderna, e fu il bagliore più intenso dal 1989. Il 28 Ottobre 2003, il Sole scatenò ben nove brillamenti in un periodo di due settimane, causando una tempesta geomagnetica fortissima. I sensori delle sonde costruite per rilevare questi fenomeni andarono addirittura a fondo scala, anche se da un’analisi successiva la NASA ha stabilito che il picco massimo raggiunto fu pari alla classe X45. Questa tempesta solare interruppe le comunicazioni con i satelliti in orbita e danneggiò i segnali GPS per circa 10 minuti. La tempesta fu così potente che in realtà venne danneggiato uno strumento per rilevare i raggi X silari sul satellite GOES 13. I brillamenti di classe X sono infatti i più violenti, capaci, di creare i danni sopracitati. E giungiamo ai giorni nostri, mentre ci avviciniamo al picco massimo del ciclo solare 24. In questi giorni stiamo assistendo a eruzioni solari molto intense, anche se nel complesso siamo nel bel mezzo di un ciclo molto debole. Cosa ci riserverà il futuro è oggetto di studio da parte degli scienziati, anche se tutto fa ipotizzare ad un’attività solare molto bassa nei prossimi anni.

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