Domani una tempesta geomagnetica grave colpirà la Terra secondo il NOAA. Cos'è e cosa potrebbe succedere?

Il Centro “Space Weather Prediction” (SWPC) dell’agenzia americana “National and Oceanic Atmospheric Administration” (NOAA) ha appena emesso un avviso in cui si allerta la popolazione per una grave tempesta geomagnetica di categoria G4 che si prevede colpirà la Terra tra oggi 10 Maggio e domenica 12 Maggio.

Come scrive lo SWPC “Si prevede che le tempeste geomagnetiche possano avere un impatto sulle infrastrutture nell’orbita terrestre e sulla superficie terrestre, interrompendo potenzialmente le comunicazioni, la rete elettrica, la navigazione, le operazioni radio e satellitari.

“Le tempeste geomagnetiche possono anche innescare spettacolari manifestazioni di aurora sulla Terra. Una grave tempesta geomagnetica include la possibilità che l’aurora venga vista fino all’estremo sud dell’Alabama e della California settentrionale”. Ci si aspetta di osservare importanti aurore anche alle latitudini dei paesi dell'Europa meridionale.

Cosa hanno osservato i satelliti

“Sono state osservate ben 5 consecutive eiezioni di massa coronale dirette verso la Terra”, un fenomeno, afferma l’agenzia NOAA, assolutamente inusuale.

Tecnicamente vengono chiamati in inglese Coronal Mass Ejections (CME). Si tratta di plasma solare - gas ionizzato a temperature elevatissime (intorno ai milioni di gradi centigradi) - che viene espulso violentemente dalla corona solare. Questo plasma a velocità supersoniche (tra 250 e 3000 km/h) una volta espulso dal Sole viaggia per milioni di chilometri nello spazio circumsolare.

Se i CME sono un fenomeno noto e non infrequente, ciò che sta rendendo eccezionale l’evento è che ben 5 CME prodotti dal Sole consecutivamente nell’arco di poche ore sono tutti diretti verso la Terra. Bastano 15-28 ore ai CME più veloci per raggiungere la Terra.

Perché si producono i CME

La superficie e l’atmosfera del Sole, come anche di tutte le stelle simili al Sole, sono interamente permeate da intensi campi magnetici. Questi campi magnetici, dopo essere stati generati ed intensificati all’interno del Sole, salgono su in superficie dove danno vita ad una serie di fenomeni quali le macchie solari, le facole, le spicole, i brillamenti, gli archi coronali e la pioggia coronale, e i coronal mass ejections (CME).

L’energia meccanica interna del Sole (legata alla sua rotazione) viene parzialmente convertita in energia magnetica. Questa energia magnetica, una volta che il campo è emerso in superficie, viene convertita in energia termica.

Questa conversione da energia magnetica a termica è tanto più efficiente quanto più si sale in atmosfera, fino a raggiungere in corona (lo strato più alto dell’atmosfera solare) valori di milioni di gradi.

I campi magnetici in atmosfera, che hanno una struttura a forma di tubi, quando entrano tra loro in contatto (tecnicamente si parla di riconnessione magnetica) generano letteralmente dei mega cortocircuiti con un rilascio improvviso di enormi quantità di energia termica. Queste esplosioni che avvengono in corona determinano emissione di plasma coronale.

Perché sta succedendo adesso?

La quantità di campi magnetici generati dal Sole varia nel tempo in modo regolare con un periodo di circa 11 anni (noto anche come ciclo undecennale delle macchie solari).

Ciò che succede è che per mediamente 5 anni e mezzo la quantità di campi magnetici aumenta sino a raggiungere un valore massimo (il cosiddetto massimo del ciclo solare), mentre nei successivi circa 5 anni e mezzo, la quantità di campi magnetici diminuisce fino a raggiungere un valore minimo (il cosiddetto minimo del ciclo solare).

Nei primi mesi di quest’anno il Sole ha raggiunto il massimo di attività magnetica (il massimo del ciclo 25). Pertanto, l’atmosfera solare è ricca di campi magnetici che stanno dando vita a numerosi e frequenti fenomeni. E’ questa l’epoca in cui più frequentemente avviene la produzione di CME.

Cosa potrebbe succedere sulla Terra nelle prossime ore

Se da un canto il Sole è sorgente di vita per la Terra, d’altro canto è in grado di distruggerla completamente. Il Sole, sebbene sia una stella non giovane, è in grado di diventare particolarmente pericoloso a motivo della sua emissione di raggi X, di vento solare e di coronal mass ejection.

Tuttavia, la natura protegge la Terra da questi pericoli. Infatti, se l’ozono atmosferico scherma la Terra dai raggi X, il suo campo magnetico la scherma da vento solare e CME.

I CME, essendo gas ionizzato, interagiscono con il campo magnetico terrestre. Sostanzialmente, la forma dipolare del campo magnetico terrestre riesce a catturare le particelle di plasma che arrivano dal Sole e le fa fluire verso il poli magnetici terrestri, appunto lungo le linee del suo campo magnetico.

Queste particelle, interagendo con la ionosfera terrestre, danno luogo alle famose aurore polari (boreali ed australi).

Il video qui sopra mostra il primo CME osservato da SOHO alle ore 11 CET (Central European Time) di mercoledì.

Tuttavia, quando i CME sono particolarmente intensi possono riuscire a penetrare più in profondità nell’atmosfera terrestre verso la superficie. Per questo motivo esiste una scala di intensità dei CME, la cui gravità dipende dalla velocità, le dimensioni, e la direzione.

Nella definizione dello “Space Weather Prediction”, una tempesta G4 ha effetti su

• Sistemi di alimentazione: possibili problemi diffusi di controllo della tensione e alcuni sistemi di protezione faranno erroneamente staccare le risorse chiave dalla rete.
• Altri sistemi: le correnti indotte influenzano le misure preventive, la propagazione radio HF è sporadica, la navigazione satellitare è degradata per ore, la navigazione radio a bassa frequenza è interrotta e l'aurora polare scende sotto i 45° di latitudine geomagnetica.

Come funziona la catena di allerta

La nostra sentinella che continuamente osserva il Sole è il satellite della NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). È lui che dà l’allerta non appena viene emesso un CME. Il suo strumento di bordo LASCO, analizzando il CME appena emesso dal Sole, ne assegna una categoria.

L’imminente arrivo sulla Terra del CME viene poi segnalato da un altro satellite DSCOVR. Questi riesce a segnalare l'imminente arrivo a Terra con un anticipo tra i 15 ed i 60 minuti. Quella prevista per domani è una tempesta geomagnetica di categoria 4 su una scala di 5 che si prevede possa durare fino a domenica 12 maggio.