La tempesta estrema che può porre fine alla civiltà
In un mondo iperconnesso, fortemente dipendente dalla tecnologia e dall'elettricità, una tempesta solare come quella del 1° settembre 1859 potrebbe causare una catastrofe di proporzioni inimmaginabili.
La mattina del 1°settembre 1859, Richard Carrington si rese conto che stava accadendo qualcosa di insolito al Sole. Come ogni giorno, lo osservò attraverso un telescopio dal suo giardino a Londra, affascinato dalle macchie solari. Fu molto fortunato perché riuscì a osservare un enorme bagliore emergere dalla sua superficie e, nel bel mezzo della sorpresa, si rese conto che si trattava di un evento straordinario.
La scarsa conoscenza della meteorologia spaziale dell'epoca però, non permetteva di misurare la gravità della situazione: un'enorme Espulsione di Massa Coronale (CME), che rilasciava nel cosmo una quantità di energia equivalente a quella rilasciata da dieci miliardi di bombe atomiche, veniva sparata dalla superficie del Sole e aveva la Terra sulla sua traiettoria. I suoi effetti si sarebbero fatti sentire circa 17 ore dopo.
Il giorno in cui il mondo è andato offline
Nel 1832 Samuel Morse insieme ad Alfred Vail avevano inventato il telegrafo Morse, che si sarebbe rapidamente affermato come il mezzo di comunicazione più utilizzato al mondo. Quasi trent'anni dopo fu proprio il telegrafo a subire le peggiori conseguenze derivate da questa tempesta solare, collassando a causa di un'interferenza elettromagnetica che bruciò addirittura i cavi delle linee che trasportavano il segnale. Per la prima volta, il mondo rimase praticamente tagliato fuori e l'impatto sulle attività e sull'economia fu significativo.
L'evento di Carrington (dal nome del suo scopritore) è considerata la più grande tempesta solare mai registrata negli ultimi 500 anni e il suo impatto sui primi sistemi di comunicazione cablata ci ha insegnato quanto siamo vulnerabili a tali eventi. E chiederci cosa potrebbe succedere se qualcosa di simile accadesse oggi.
Simili ma diverse
Sia i brillamenti solari che le espulsioni di massa coronale (CME) comportano un gigantesco rilascio di energia dalla superficie solare, essendo i più grandi eventi esplosivi che possono essere osservati nel nostro sistema solare. Sebbene siano diversi, molte volte accadono contemporaneamente, come è successo nell'evento di Carrington. Possiamo dire che sono diversi come lo sono il tuono dal fulmine e, come loro, hanno la stessa origine.
Il brillamento è come il lampo, un lampo che viaggia alla velocità della luce e che impiega 8 minuti e 20 secondi per essere visto da un osservatore terrestre. La sua energia può interessare gli strati superiori dell'atmosfera terrestre, dove viaggiano le onde radio e di conseguenza le comunicazioni possono essere degradate o interrotte.
Una espulsione di massa coronale (CME), invece, comporta l'espulsione di materiale dalla corona, la parte più esterna dell'atmosfera solare, costituita da plasma (gas con particelle caricate elettricamente) a temperature molto elevate, prossime ai 2 milioni di gradi Celsius, più di trecento volte la temperatura superficiale del Sole. Si tratta di un'enorme bolla composta da milioni di tonnellate di plasma lanciate nello spazio che si muove ad una velocità compresa tra 500 km/s e 2.500 km/s, e che, se nella sua traiettoria incontra un pianeta o una navicella spaziale, possono influenzare il loro campo magnetico, la loro tecnologia o gli esseri viventi che si trovano lì.
Grazie alla magnetosfera abbiamo ancora un'atmosfera!
Le CME sono frequenti e possono richiedere fino a tre giorni per raggiungere la Terra. Fortunatamente abbiamo un'atmosfera che ci protegge dagli effetti più dannosi delle radiazioni, e una magnetosfera generata dal campo magnetico interno della Terra, che ci protegge dalla quasi totalità del plasma solare, deviandolo nello spazio.
Senza la magnetosfera, l'azione permanente del vento e delle particelle solari potrebbe spazzare via l'atmosfera, quindi la sua importanza è chiara. Basta guardare cosa è successo a Marte, un pianeta che perde la sua sottile atmosfera a una velocità di 100 grammi al secondo, spazzato via dal vento solare.
Questo pianeta ha perso la sua magnetosfera 4,2 miliardi di anni fa, lasciando l'atmosfera marziana (che era spessa quanto quella terrestre ma principalmente formata da anidride carbonica) esposta al vento solare che l'ha quasi completamente distrutta. Senza un campo magnetico, l'atmosfera del nostro pianeta potrebbe essere molto diversa, così come la vita come la conosciamo.
"Come sarà il tempo spaziale nei prossimi giorni?"
Il 23 luglio 2012, la Terra ha evitato un'espulsione di massa coronale simile all'evento di Carrington del 1859, per soli 9 giorni. Se questa tempesta solare si fosse verificata una settimana prima, la catastrofe sarebbe stata di proporzioni bibliche e staremmo ancora oggi cercando di risolvere i sistemi interessati. Secondo gli studi, il costo della sostituzione dell'impianto elettrico danneggiato nei soli Stati Uniti sarebbe stato di circa 2,6 miliardi di dollari e ci sarebbero voluti almeno 4 anni.
La "Meteorologia spaziale" è lo studio delle condizioni fisiche del Sole, del mezzo interplanetario, del campo geomagnetico e dell'atmosfera terrestre e delle loro interazioni, perché eventi estremi possono influenzare l'affidabilità e le prestazioni di reti di comunicazioni, navigazione tramite GPS (Global Positioning System), reti elettriche o mettere in pericolo la salute delle persone nello spazio o in volo su aerei situati nelle regioni subpolari o polari. E in un mondo fortemente dipendente da satelliti, energia e comunicazioni, il meteo spaziale è diventato un problema di sicurezza nazionale per molti paesi.
Per questo motivo, come facciamo con le piogge e le tempeste, diversi paesi hanno centri di previsioni meteorologiche spaziali o istituti di ricerca dove vengono effettuate simulazioni e vengono fatte previsioni che indicano quando un CME raggiungerà la Terra, e l'Organizzazione meteorologica mondiale ( WMO) e l'Organizzazione per l'aviazione civile internazionale (ICAO) hanno programmi specifici di "Meteo spaziale". Sulla base di queste previsioni, gli avvisi vengono preparati in modo che i responsabili di società elettriche, compagnie aeree, società di comunicazioni e di servizi pubblici possano adottare misure di mitigazione.
E se accadesse nuovamente?
Immaginiamo che una tempesta solare catastrofica si verifichi in un contesto come quello attuale: un'estate estremamente calda dove, a causa del crollo dell'approvvigionamento energetico, milioni di persone rimarranno senza refrigerazione o comunicazioni. Non ci sarebbe elettricità per lo stoccaggio e la distribuzione di cibo e acqua. I servizi sanitari e sanitari non sarebbero in grado di rispondere adeguatamente.
Le transazioni bancarie sarebbero interrotte, seguite da un crollo del commercio globale. Gli ausili alla navigazione come il GPS non funzionerebbero più e molte attività dipendenti dalle informazioni satellitari cesserebbero di funzionare immediatamente. Una serie di collisioni tra satelliti renderebbe inoltre impossibile ripristinare la funzionalità per diversi anni. Il mondo si spegnerebbe di nuovo e un evento del genere ci riporterebbe indietro di decenni, nella migliore delle ipotesi.
In questa roulette russa che giochiamo con il Sole da milioni di anni, la probabilità che una tempesta solare catastrofica colpisca la Terra è del 12% in 10 anni. Ecco perché è importante preparare piani di emergenza: il disastro meno atteso e più temuto può arrivare in qualsiasi momento.