La tempesta magnetica del 29 ottobre

In questi giorni non ci sono stati problemi particolari, sia perché questi fenomeni iniziano ad essere relativamente conosciuti sia perché il satellite SOHO, un telescopio realizzato dall'ESA in collaborazione con la NASA, ci ha avvertito in anticipo, per questo è stato possibile prendere alcune precauzioni. Il telescopio stesso, per esempio, ha messo al riparo certi strumenti che potevano essere danneggiati dal flusso di particelle provenienti dal sole.

Si tratta in realtà di fenomeni molto comuni, legati al meccanismo stesso che permette al sole di essere una stella. Il 28 ottobre in seguito a esplosioni sulla superficie del sole (flares), la corona solare, cioè uno degli strati esterni del Sole costituito da gas a oltre un milione di gradi, ha espulso una grande quantità di gas stesso (getto coronale): qualcosa come 10 miliardi di tonnellate, espulse a una velocità di circa 2145 km/s, ovvero circa 7 milioni e mezzo di km all'ora.

20 ore dopo l'esplosione, le particelle cariche più veloci sono arrivate nei pressi della Terra e nelle ore successive è arrivato il grosso della nuvola. Questa nuvola, grande in estensione come lo stesso Sole, in questi giorni è in collisione con la Terra.

In generale questi fenomeni interessano anche l'Italia?

Le tempeste magnetiche, gli sbalzi di tensione sulle reti di distribuzione dell'elettricità interessano soprattutto i paesi alle alte latitudini, che conoscendo il fenomeno e soprattutto essendo stati avvertiti in anticipo, hanno preso provvedimenti, per esempio relativi al funzionamento delle centrali elettriche.

Questo perché la nuvola di gas espulsa dal sole è formata da particelle elettricamente cariche e la Terra è provvista di un campo magnetico, che ha la capacità di deviarne la traiettoria, facendo da scudo al nostro pianeta. Tuttavia la forma del campo magnetico terrestre permette che un certo numero di particelle cariche raggiunga gli strati atmosferici alle alte latitudini.

Si producono delle correnti elettriche che possono mandare in corto circuito i sistemi elettronici, per esempio, o causa di sbalzi di pressione sulle linee sulla trasmissione elettrica. Ma ancora prima che questo avvenga, ci sono altri effetti rilevanti che coinvolgono tutto il pianeta. Un flare solare, infatti, è accompagnato da un'intensa emissione di raggi X, una forma di luce molto energetica.

Il primo effetto sulla terra è dovuto proprio ai raggi X che, essendo una forma di luce, impiegano solo poco più di 8 minuti per arrivare sulla Terra, dove colpiscono gli strati superiori dell'atmosfera e ionizzano una certa quantità di gas. Tutto questo produce delle deformazioni di quello strato atmosferico, la ionosfera, che è responsabile delle trasmissioni radio. All'atto pratico questo si traduce in interferenze durante le trasmissioni o, nei casi peggiori, nella perdita dei contatti radio.

In questo caso è stato il satellite SOHO ad avvertirci dell'esplosione solare. Come funziona SOHO?

SOHO è un telescopio che non orbita intorno alla Terra, ma che si trova lungo la retta che congiunge Terra e Sole, esattamente nel punto in cui le forze attrattive di Terra e Sole si equivalgono (punto lagrangiano 1).

La distanza di SOHO dalla Terra è 4 -5 volte maggiore della distanza Terra Luna, e corrisponde a circa un centesimo della distanza tra Terra e Sole. Questo permette al telescopio di orbitare intorno al Sole in modo sincrono con la Terra e di osservare la nostra stella senza perderla mai di vista, tanto da essersi meritato il soprannome di "cane da guardia".

Differenti strumenti sono fondamentali per scrutare a diverse profondità all'interno del sole: non è studiata solo la corona che, come si è detto è il luogo da cui si originano questi getti di materia, ma anche le zone più interne, nelle quali avvengono tutti quei fenomeni energetici che poi trovano la loro espressione a livello superficiale sotto forma di attività solare.

SOHO è l'unico satellite su cui si può contare per fare previsioni sulla "meteorologia spaziale”?

SOHO è molto importante per l'osservazione del Sole. Ma per capire gli effetti sulla Terra occorre studiare che cosa succede quando le particelle elettricamente cariche che provengono dal Sole iniziano a interagire con il campo magnetico terrestre.

Nel 2000 l'ESA ha lanciato la missione Cluster, composta di una flottiglia di quattro satelliti identici presto ribattezzati Samba Rumba Salsa e Tango. Questi quattro moschettieri, orbitando intorno alla Terra, entrano ed escono dalla zona dello spazio protetta dal campo magnetico terrestre. Quindi sono gli strumenti migliori per dare un'occhiata a che cosa accade al campo magnetico terrestre quando deve subire un urto come quello dovuto alla nuvola solare di questi giorni.

È soprattutto dal punto di vista magnetico che "l'urto" si fa sentire. Il campo magnetico terrestre viene distorto dalle intense correnti elettriche che si formano in atmosfera, tanto che si sono registrate variazioni del campo magnetico non solo in intensità, ma anche in direzione. Insomma, le bussole impazziscono e con esse tutti i sistemi di orientamento legati al magnetismo.