Macchie solari e aurore boreali: quando il Sole ci parla

Vedendo le foto della nostra Terra scattate dagli astronauti lunari, cioè dagli esseri umani che si sono spinti più lontano, la Terra appare splendente con il bianco dei ghiacci e delle nubi ed il blu degli oceani circondata dal nero profondo del cielo.

Foto che mostrano la bellezza e contemporaneamente la fragilità del nostro pianeta che potrebbero indurci a pensare che la nostra casa sia una realtà isolata nel cosmo, completamente a sé stante.

Questa impressione, pur comprensibile, è assolutamente sbagliata perché noi viviamo con una stella che ci fornisce tutta l’energia della quale abbiamo bisogno. Tuttavia, non possiamo dire di conoscere a fondo il comportamento del Sole sia quando è calmo, sia quando produce fantasmagoriche esplosioni che liberano fiumi di particelle. In gergo si chiamano CME per Coronal Mass Ejection e, pur enormi, sono fenomeni che interessano solo una frazione della superficie del Sole. Sono collegate alle macchie solari che costituiscono un indicatore facilmente misurabile dell’attività del Sole, una stella che ha un ciclo di circa 11 anni durante il quale il numero di macchie presenti sulla superficie del Sole oscilla tra 0 e molte decine. In questo momento il Sole si sta avvicinando al massimo del ciclo solare numero 25 e quindi le macchie sono numerose e le CME sono frequenti. Per avere idea dello stato del Sole in tempo reale basta collegarsi con il sito che fornisce le ultime immagini raccolte dal satellite SDO (Solar Dynamics Observatory).

La particelle accelerate dai campi magnetici alla base delle CME viaggiano nello spazio interplanetario seguendo “autostrade” magnetiche che disegnano delle traiettorie incurvate. Non tutte le eruzioni solari colpiscono la Terra. Conoscendo il punto di partenza del fiume di particelle solari e la curvatura delle autostrade interplanetarie possiamo prevedere se la Terra verrà calpita oppure no. Difficilmente una tempesta solare può causare problemi per il genere umano, che vive al riparo dell’atmosfera e del campo magnetico terrestre.

In genere, le particelle che riescono a intrufolarsi nei poli magnetici sono responsabili di uno degli spettacoli più suggestivi offerti da madre natura: le aurore che generalmente sono appannaggio delle regioni polari (artiche ed antartiche). Tuttavia, nel caso il flusso di particelle sia molto intenso, le aurore possono spingersi molto più a sud come è successo ad inizio novembre quando le luci dell’aurora hanno dato spettacolo in Italia.

Non è un evento eccezionale, ma nemmeno così comune, giusto un piccolo messaggio del Sole che vuole ricordarci che la nostra stella, pur amorevolmente studiata, è imprevedibile e richiede continua attenzione perché non possiamo dimenticare che una tempesta solare particolarmente intensa potrebbe avere conseguenze indirette spiacevoli per la nostra società tecnologicamente avanzata. Le particelle solari possono interferire con le linee di alta tensione mettendo fuori uso i trasformatori e causando estesi black-out, oppure possono danneggiare i molti satelliti in orbita, che noi utilizziamo continuamente e dai quali dipende la gestione della nostra economia. Il monitoraggio viene fatto con telescopi a terra, che studiano le macchie, e con quelli in orbita che seguono gli spettacolari pennacchi, le CME, che partono con velocità di 3.000 km/sec e impiegano circa 14-15 ore per coprire la distanza tra il Sole e la Terra. In questo tempo bisogna capire se la tempesta colpirà la terra e, in caso positivo, decidere se sia potenzialmente pericolosa e se sia necessario prendere qualche precauzione. Per fortuna, in generale si tratta di allerte per gli amanti delle aurore. Tuttavia, benché il Sole sia una stella tranquilla, gli eventi estremi non sono mancati. La storia solare degli ultimi due secoli annovera tre tempeste molto intense, registrate nell’arco di appena 60 anni, che oggi avrebbero conseguenze devastanti. Parliamo dell’evento di Carrington del settembre 1859, quando i telegrafisti raccontarono di avere preso la scossa, della tempesta del febbraio 1872, quando le aurore arrivarono fino a Bombay e le comunicazione telegrafiche e via cavo sottomarino furono interrotte per molte ore, e di quella del maggio 1921 che distrusse il sistema di segnalazione del Central Railroad di New York. Un telegrafo prese fuoco e originò un incendio che distrusse l’edificio del Central New England Railroad station.

Danni che all’epoca fecero scalpore ma che sono poca cosa rispetto a quello che potrebbe succedere oggi. Nel 1989, una tempesta magnetica molto meno intensa ha mandato KO il Canadian Hydro Quebec System con ripercussioni anche su New York. Ma quelli che corrono i pericoli maggiori sono gli astronauti in orbita e, in futuro, impegnati in lunghi viaggi interplanetari. Per evitare conseguenze spiacevoli, meglio tenere il Sole sotto stretta sorveglianza per poter prevedere che tempo farà nello spazio. E’ una nuova disciplina nota come Space Weather che nessun operatore né terrestre né spaziale può permettersi di ignorare. Senza voler fare inutili allarmismi, il nostro mondo non si può permettere di farsi trovare impreparato dal momento che non ci sono abbastanza trasformatori di ricambio per evitare estesi black out che avrebbero conseguenze pesantissime. Occorre sapere quando arriveranno le particelle e isolare in modo preventivo gli impianti in modo da evitare che si danneggino. Anche la nostra atmosfera “risponde” all’attività del Sole e, quando viene investita da queste ondate di energia, si gonfia. Lo ha scoperto a proprie spese nel febbraio 2022 Space X che aveva lanciato un gruppo di satelliti della costellazione Starlink senza considerare che l’atmosfera era stata perturbata da una modesta tempesta solare che l’aveva fatta espandere. Niente di spettacolare, ma sufficiente per distruggere 40 dei 49 satelliti delle appena lanciati. Morale: mai dimenticarsi di consultare le previsioni del tempo nello spazio.