In una parte attiva del ciclo di 11 anni di attività del sole, coloro che utilizzano telescopi dotati di speciali filtri solari per scrutare il sole – o fotografarlo – possono vedere macchie solari scure che punteggiano la superficie del sole. Gli osservatori spaziali rileveranno brillamenti solari di breve durata ma brillanti e potenti – intense esplosioni di radiazioni e i più grandi eventi esplosivi del nostro sistema solare – che durano da minuti a ore sulla superficie del sole. Occasionalmente, potenti espulsioni di massa coronale, o CME – bolle giganti di gas e campi magnetici dal sole, contenenti fino a un miliardo di tonnellate di particelle cariche che possono viaggiare fino a diversi milioni di miglia all’ora – vengono rilasciate nel mezzo interplanetario. Questo materiale solare fluisce attraverso lo spazio e a volte colpisce la Terra. È pericoloso? Dovremmo preoccuparci?
Le tempeste solari non sono pericolose per gli esseri umani sulla superficie terrestre. Queste tempeste sono impressionanti da contemplare, ma non possono danneggiare il nostro corpo umano finché rimaniamo sulla superficie della Terra, dove siamo protetti dalla coperta dell’atmosfera terrestre. Ricorda, ci sono tutte le ragioni per credere che le tempeste sul sole si siano verificate per miliardi di anni, da quando il sole e la Terra sono nati. Se è così, allora tutta la vita sulla Terra si è evoluta sotto la loro influenza.
Qual è il pericolo di una tempesta solare nello spazio? Le particelle ad altissima energia, come quelle trasportate dalle CME, possono causare avvelenamento da radiazioni per gli esseri umani e altri mammiferi. Sarebbero pericolose per gli astronauti non schermati, per esempio, gli astronauti in viaggio verso la luna. Grandi dosi potrebbero essere fatali.
Ancora, le tempeste solari – e i loro effetti – non sono un problema per noi sulla superficie terrestre. L’atmosfera terrestre e la magnetosfera proteggono i nostri corpi umani dagli effetti dei brillamenti solari.
Vedi più grande. | Un brillamento solare come osservato dal Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA il 23 gennaio 2012. Immagine via SDO.
D’altra parte … le tempeste solari possono essere pericolose per le nostre tecnologie. Quando un’espulsione di massa coronale, o CME, colpisce l’atmosfera terrestre, provoca un disturbo temporaneo del campo magnetico terrestre. La tempesta sul sole provoca un tipo di tempesta sulla Terra, nota come tempesta geomagnetica.
Le tempeste solari più potenti inviano espulsioni di massa coronale (CME), contenenti particelle cariche, nello spazio. Se la Terra si trova sul percorso di una CME, le particelle cariche possono sbattere nella nostra atmosfera, disturbare i satelliti in orbita e persino farli fallire, e bagnare di radiazioni gli aerei ad alta quota. Possono interrompere le telecomunicazioni e i sistemi di navigazione. Hanno il potenziale di influenzare le reti elettriche, e sono stati conosciuti per oscurare intere città, anche intere regioni.
Le persone che parlano di interruzioni di corrente da tempeste solari puntano sempre indietro al 13 marzo 1989, 31 anni fa. Una CME causò un’interruzione di corrente in Québec, così come in alcune parti del nord-est degli Stati Uniti. In questo evento, la fornitura elettrica fu interrotta a oltre 6 milioni di persone per nove ore.
Ma è possibile che le tempeste solari siano ancora più potenti di quella che causò il blackout del Québec e del nord-est degli Stati Uniti nel 1989. Il più grande brillamento solare conosciuto ha avuto luogo il 28 agosto 1859. È stato osservato e registrato da Richard C. Carrington, e quindi è talvolta chiamato l’evento Carrington, o talvolta la Superstorm solare del 1859. L’espulsione di massa coronale (CME) che l’ha accompagnata ha viaggiato verso la Terra in sole 17 ore, piuttosto che i soliti tre o quattro giorni. Si è verificata la più grande tempesta geomagnetica registrata. Le aurore, o luci del nord, sono state viste in molte parti del mondo. I sistemi telegrafici in tutta Europa e Nord America non hanno funzionato.
Cosa accadrebbe se una tempesta solare così potente si verificasse oggi? Ed è probabile che una tempesta solare così potente si ripeta durante la nostra vita? Nessuno conosce con certezza le risposte a queste domande.
Ma gli scienziati sono diventati sempre più consapevoli della possibilità, soprattutto dal 2008, quando Sten Odenwald e James Green hanno pubblicato un articolo sulla rivista Scientific American sull’evento Carrington e sulle possibili conseguenze se una tempesta solare così potente si verificasse oggi.
Gli scienziati si stanno ponendo più domande sulle tempeste solari e sulle loro conseguenze. Per esempio, nel 2012, gli scienziati che hanno pubblicato sulla rivista Space Weather hanno suggerito che un’interruzione di corrente del 2001 in Nuova Zelanda è stata causata da una tempesta solare. Questo risultato, se vero, è particolarmente importante perché la Nuova Zelanda non è ad un’alta latitudine (come il Québec, per esempio). È a una latitudine media, la stessa latitudine di gran parte degli Stati Uniti. Questo studio del 2012 suggerisce che gli effetti delle tempeste solari possono raggiungere le medie latitudini più popolose.
Gli scienziati – per esempio allo Space Weather Prediction Center – monitorano continuamente il sole, sia dallo spazio che dalla superficie terrestre. Quando si verifica una tempesta solare con il potenziale di influenzare la Terra, la vedono. Dopo tutto, per colpire noi sulla Terra, la tempesta solare dovrebbe verificarsi sul lato del sole rivolto verso la Terra. Dopo un tale evento, di solito ci vogliono diversi giorni perché l’espulsione di massa coronale, o CME, raggiunga la Terra. Quando una grande CME è in arrivo, è possibile per i satelliti spegnere brevemente i loro sistemi, e quindi rimanere al sicuro. Allo stesso modo, con un preavviso, le reti elettriche terrestri possono essere riconfigurate per fornire una messa a terra supplementare. E così via.
Siamo in pericolo per una tempesta solare particolarmente grande, forse sulla scala dell’evento Carrington? Alcuni credono che potremmo esserlo. Ecco perché i governi e gli scienziati stanno cominciando a prestare maggiore attenzione a questo problema, con un occhio alla creazione di sistemi e procedure per aiutare a resistere a tali potenti effetti del sole.
Vedi più grande. | Una prominenza solare è vasta e impressionante per le sue dimensioni in contrasto con la nostra piccola Terra. Ma la Terra è così lontana dal sole che queste prominenze non costituiscono un pericolo. Immagine via NASA.
In fondo: Le tempeste sul sole sono un evento naturale. Accadono da miliardi di anni. Non sono pericolose per i nostri corpi umani sulla superficie terrestre. Ma possono influenzare alcune tecnologie terrestri, come le reti elettriche e i satelliti in orbita intorno alla Terra.
Deborah Byrd ha creato la serie radio EarthSky nel 1991 e ha fondato EarthSky.org nel 1994. Oggi è caporedattore di questo sito web. Ha vinto una galassia di premi dalle comunità scientifiche e di trasmissione, tra cui un asteroide chiamato 3505 Byrd in suo onore. Comunicatrice scientifica ed educatrice dal 1976, Byrd crede nella scienza come una forza per il bene nel mondo e uno strumento vitale per il 21° secolo. “Essere una redattrice di EarthSky è come ospitare una grande festa globale per gli amanti della natura”, dice.