Tempeste solari Come si formano e cosa fanno

Le tempeste solari sono le attività più affascinanti e pericolose che la nostra stella vive. Sollevano dal sole e inviano le loro particelle più veloci che destano radiazioni nello spazio interplanetario. Quelli molto forti colpiscono la Terra e gli altri pianeti nel giro di pochi minuti o ore. In questi giorni, con una flottiglia di veicoli spaziali che studia il Sole, riceviamo avvisi molto rapidi delle tempeste imminenti. Ciò offre agli operatori satellitari e ad altri la possibilità di prepararsi a qualsiasi "meteo spaziale" che può verificarsi di conseguenza. Le tempeste più forti possono danneggiare gravemente i veicoli spaziali e gli umani nello spazio e influenzare i sistemi proprio qui sul pianeta.

Quali effetti hanno le tempeste solari?

Quando il Sole agisce, il risultato può essere benigno come un grande spettacolo dell'aurora boreale e meridionale, oppure può essere molto peggio. Le particelle cariche rilasciate dal Sole hanno vari effetti sulla nostra atmosfera. Al culmine di una forte tempesta solare, queste nuvole di particelle interagiscono con il nostro campo magnetico, che provoca forti correnti elettriche che possono danneggiare la tecnologia da cui dipendiamo ogni giorno.

Nel peggiore dei casi, le tempeste solari hanno eliminato le reti elettriche e interrotto i satelliti per le comunicazioni. Possono anche arrestare le comunicazioni e i sistemi di navigazione. Alcuni esperti hanno testimoniato prima del Congresso che le condizioni meteorologiche spaziali incidono sulla capacità delle persone di telefonare, utilizzare Internet, trasferire (o prelevare) denaro, viaggiare in aereo, treno o nave e persino utilizzare il GPS per navigare in auto. Quindi, quando il Sole prende un po 'di tempo nello spazio a causa di una tempesta solare, è qualcosa che la gente vuole sapere. Può influenzare seriamente le nostre vite.

Perché succede??

Il Sole attraversa cicli regolari di attività alta e bassa. Il ciclo solare di 11 anni è in realtà una bestia complessa e non è l'unico ciclo che il Sole sperimenta. Ci sono altri che tengono traccia di altre fluttuazioni solari anche per periodi di tempo più lunghi. Ma il ciclo di 11 anni è quello più associato ai tipi di tempeste solari che colpiscono il pianeta.

Perché si verifica questo ciclo? Non è completamente compreso, e i fisici solari continuano a discutere la causa. è coinvolta la dinamo solare, che è il processo interno che crea il campo magnetico del Sole. Ciò che guida questo processo è ancora in discussione. Un modo di pensarci è che il campo magnetico solare interno viene attorcigliato mentre il Sole ruota. Man mano che si impiglia, le linee del campo magnetico perforano la superficie, proibendo al gas caldo di risalire in superficie. Questo crea punti relativamente freddi rispetto al resto della superficie (circa 4500 Kelvin, rispetto alla normale temperatura superficiale del Sole di circa 6000 Kelvin).

Questi punti freddi sembrano quasi neri, circondati dal bagliore giallo del sole. Questi sono quelli che comunemente chiamiamo macchie solari. Come particelle cariche e flusso di gas riscaldato da queste macchie solari, creano i brillanti archi di luce noti come prominenze. Queste sono una parte normale dell'aspetto del Sole.

Le attività solari che hanno il maggior potenziale di distruzione sono i brillamenti solari e l'espulsione di massa coronale. Questi eventi incredibilmente potenti derivano da queste linee di campo magnetico contorte che si riconnettono con altre linee di campo magnetico nell'atmosfera del Sole.

Durante razzi di grandi dimensioni, la riconnessione può generare tale energia che le particelle vengono accelerate ad un'alta percentuale della velocità della luce. Causando un flusso incredibilmente alto di particelle per fluire verso la Terra dalla corona del Sole (atmosfera superiore), dove le temperature possono raggiungere milioni di gradi. L'espulsione di massa coronale risultante invia enormi quantità di materiale caricato nello spazio ed è il tipo di evento che attualmente preoccupa gli scienziati di tutto il mondo.

Il sole potrebbe esplodere in una grande tempesta solare in futuro?

La risposta breve a questa domanda è "sì. Il Sole attraversa periodi di minimo solare - un periodo di inattività - e massimo solare, il suo tempo di massima attività. Durante il minimo solare, il Sole non ha tante macchie solari, brillamenti solari e prominenze.

Durante il massimo solare, questo tipo di eventi può verificarsi frequentemente. Non è solo la frequenza di questi eventi di cui dobbiamo preoccuparci, ma anche la loro intensità. Più intensa è l'attività, maggiore è il potenziale di danno che esiste sulla Terra. 

La capacità degli scienziati di prevedere le tempeste solari è ancora agli inizi. Chiaramente, una volta che qualcosa esplode dal Sole, gli scienziati possono emettere un avvertimento sull'aumento dell'attività solare. Tuttavia, prevedere esattamente quando si verificherà uno scoppio ancora molto difficile. Gli scienziati tengono traccia delle macchie solari e avvisano se una particolarmente attiva è rivolta alla Terra. La tecnologia più recente ora consente loro di tracciare le macchie solari sul "lato posteriore" del Sole, il che aiuta con i primi avvisi sull'imminente attività solare. 

A cura di Carolyn Collins Petersen