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livello elementare.
ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XX SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: attività solare, espulsione di massa coronale (CME)
Nell’agosto del 1859, gli astronomi di tutto il mondo osservarono affascinati l’aumento del numero di macchie solari sul disco solare. Tra loro c’era Richard Carrington, un trentatreenne astronomo dilettante di una piccola città chiamata Redhill, vicino a Londra, Inghilterra. Quel giorno, mentre Carrington stava disegnando le macchie solari, restò accecato da un improvviso lampo di luce. Carrington lo descrisse come un “bagliore di luce bianca” che durò circa cinque minuti.
Disegno originale del 1859 di Richard Carrington delle macchie solari nel momento del picco di quell’evento CME che fu poi definito Carrington Event – Image credit: Richard Carrington
In particolare, mentre era dedito all’osservazione del Sole attraverso un telescopio che ne proiettava l’immagine su uno schermo, focalizzò la sua attenzione su un paio di luci accecanti apparse all’improvviso dentro una formazione di macchie solari che stava studiando; avevano una strana forma e superavano, addirittura, la stessa luminosità della nostra stella. Comprese subito di essere testimone di un evento straordinario: era appena avvenuta un’Espulsione di Massa Coronale (CME) dalla superficie del Sole, diretta proprio verso la Terra.
il numero di giorni l’anno con tempeste solari è in aumento avvicinandoci al massimo solare
Quando avvengono maggiormente?
Quando l’attività del Sole aumenta verso il massimo solare, si verificano un aumento delle macchie solari e delle espulsioni di massa coronale (CME), tanto frequenti da poterne osservare diverse al giorno. Le CME, acronimo dell’inglese coronal mass ejection, sono emissioni di plasma, dalla corona solare, la parte più esterna dell’atmosfera del Sole formata da gas (soprattutto idrogeno) e vapori provenienti dagli strati sottostanti che si estende per milioni di chilometri.
La materia che costituisce la parte più esterna dell’atmosfera solare si trova allo stato di plasma, il cosiddetto quarto stato della materia che si presenta come un gas ionizzato la cui carica totale è neutra, grazie alla sua costituzione di ioni e di elettroni che raggiunge qualche milione di gradi con una bassissima densità (dell’ordine di 1015 particelle per metro cubo). Quando una particolare configurazione del campo magnetico solare, a forma di arco, emerge dalla superficie del Sole “intrappola” al suo interno una bolla di plasma (protuberanza).
Corona solare, pubblicato da Cygni Communications Ltd. North Vancouver, BC, Canada – (C) in public domain – producer Rolf A. F. Witzsch
Questo comporta un’espulsione violenta di gas allo stato di plasma che viene trascinato dal campo magnetico della corona nello spazio a velocità tipicamente comprese tra 200 e 2000 km/s. In alcuni casi il flusso si dirige verso la Terra causando le splendide aurore ma anche tanti possibili problemi.
Quando questa emissione raggiunge la Terra può infatti disturbare la magnetosfera, comprimendola nella regione illuminata dal Sole ed espandendola nella regione non illuminata. Ciò comporta la generazione di migliaia di miliardi di watt di potenza diretti verso la parte superiore della atmosfera terrestre, che provocano delle aurore particolarmente intense (dette Luci del Nord nell’emisfero boreale e Luci del Sud nell’emisfero australe).
Qualora le emissioni siano di grande intensità, i fenomeni possono essere di straordinaria potenza, come avvenne quel settembre del 1859 quando la CME percorse la distanza di 150 milioni di km che separa il Sole dalla Terra in circa 17 ore e mezza. Il giorno successivo, poco prima dell’alba, i cieli nei pressi delle latitudini di Cuba, Bahamas, Giamaica e Hawaii si colorarono di rosso sangue a causa di intense e variopinte aurore, causate dalle luci che Carrington aveva osservato la mattina precedente: altro non erano che brillamenti solari, ovvero esplosioni magnetiche sulla superficie del Sole.
L’Evento di Carrington, come fu chiamato, è rimasto ancora oggi la più grande tempesta geomagnetica o solare conosciuta osservata dagli astronomi, che produsse i suoi effetti su tutta la Terra dal 28 agosto al 2 settembre. Tra i disagi tecnologici, relativi all’epoca in cui avvenne, vi furono notevoli disturbi alle comunicazioni telegrafiche, causando l’interruzione delle comunicazioni per 14 ore. Inoltre si produsse un’aurora boreale visibile anche a latitudini inusuali, osservata perfino a Roma!
Il Sole segue un ciclo naturale di attività di 11 anni, misurato dal minimo di attività al massimo (con macchie solari, eruzioni e tempeste). Il ciclo solare 25 è iniziato a dicembre 2019, quindi ci stiamo dirigendo verso il periodo di massimo solare, atteso intorno al 2025. Durante il massimo solare la possibilità di CME è maggiore.
Il fenomeno fu osservato e studiato anche da Padre Angelo Secchi dall’Osservatorio del Collegio Romano. Il grande astronomo, durante le osservazioni solari eseguite con il suo telescopio dal 25 agosto al 6 settembre 1859, registrò le caratteristiche delle molte strutture apparse sul disco solare, studiando in dettaglio il gruppo di macchie solari che aveva originato il brillamento.
| Curiosità I più grandi eventi di questo tipo registrati nell’ultimo secolo sono certamente quello del 25 gennaio 1938, detto la “tempesta di Fatima”, con aurore boreali su Roma, Sicilia e Sardegna. L’Osservatore Romano del 26 gennaio titolava «Un fenomeno di aurora boreale osservato in tutta Italia», precisando che a Roma «si è veduta una magnifica aurora boreale nel cielo di settentrione. La luce era rossa e il massimo splendore si è verificato verso le 22» mentre a «a Torino lo spettacolo, pur senza avere l’intensità di altri luoghi, è durato più a lungo perché è stato segnalato poco dopo le 19 ed è durato fin oltre le 21». Un secondo evento avvenne il 13 marzo 1989 ed è ricordato per il grande “Black out di Quebec City.”: l’intera rete elettrica del Quebec perse improvvisamente energia e nelle dodici ore seguenti milioni di persone si trovarono improvvisamente al buio ed al freddo. |
È stato ipotizzato che una tempesta della portata dell’evento di Carrington, se si verificasse oggi, potrebbe mandare offline un gran numero di servizi essenziali per la vita di ogni giorno. I ricercatori dei Lloyd’s di Londra e dell‘Agenzia di ricerca atmosferica e ambientale degli Stati Uniti hanno stimato che un evento di classe “Carrington” potrebbe comportare oggigiorno danni compresi tra 0,6 e $ 2,6 trilioni di dollari solo negli Stati Uniti. Un danno non indifferente che, grazie all’osservazione della nostra stella, potrebbe essere solo parzialmente mitigato.
Cieli sereni
Paolo Giannetti
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entrato in Accademia nel 1977 (Corso SAOREN) ha prestato servizio e comandato numerose unità navali, specializzandosi nel tempo in Idrografia (Idrographic Surveyor di categoria “A”) e Oceanografia con un Master presso la Naval Postgraduate School di Monterey, California. Appassionato divulgatore ha creato Capitan Bitta, detto il “Gianbibbiena”, un personaggio immaginario che racconta con brevi scritti curiosità di nautica, meteorologia e astronomia