Una nuova ricerca conferma come le particelle dallo spazio possono essere inviate precipitando nell'atmosfera terrestre per creare l'aurora, riempiendo un pezzo mancante nel modo in cui viene generato questo straordinario fenomeno naturale. Terry Zaperach/NASA, CC BY-SA
Il ciclo solare 2022 del 25 sta iniziando in grande stile. Il nostro sole ha un ciclo di attività e man mano che diventa più attivo, ci saranno più avvistamenti dell'aurora boreale (e del sud). Questo è ciò che sta accadendo quest’inverno.
Oltre a emettere luce solare, il nostro sole ha un'atmosfera in espansione fatta di particelle cariche e campi magnetici. Questo vento solare ad alta velocità soffia sulla Terra, ma la Terra ha il suo campo magnetico (immagina una grande barra magnetica con i suoi poli approssimativamente allineati con il nord e il sud geografici) e questo può deviare il vento solare. Questa barriera magnetica è più debole ai poli della "barra magnetica" in modo che tendiamo a vedere i display aurorali alle alte latitudini. Più grande è la tempesta meteorologica spaziale, più le particelle cariche possono penetrare in profondità nel campo magnetico terrestre, così che durante eventi intensi, l'aurora boreale si vedono alle latitudini più basse.
Nel 2022 abbiamo visto alcune spettacolari esibizioni aurorali, esibizioni di luce naturale nel cielo in più luoghi del solito in tutto il Regno Unito. Il Ufficio del Regno Unito Met sta monitorando un'espulsione di massa coronale (un improvviso rilascio di particelle cariche di energia e campo magnetico) che ha lasciato il Sole il 29 gennaio ed è arrivata sulla Terra durante la notte il 1° febbraio, quindi potremmo vedere alcuni bei display aurorali nella Scozia settentrionale all'inizio di febbraio.
L'aurora boreale viene avvistata anche nel nord dell'Inghilterra questo inverno, il che è un segno rivelatore dell'aumento dell'attività solare.
Perchè sta accadendo ora?
Bagliori solari eruttano dalla superficie del sole e questi si espandono verso l'esterno come espulsioni di massa coronale che trasportano energia sia nelle particelle cariche che nei campi magnetici. Se un'espulsione di massa coronale si scontra con la Terra, interagisce con il campo magnetico terrestre, provocando una tempesta geomagnetica.
La Terra ha un campo magnetico grosso modo dipolare, con una coda tesa dal vento solare, e con i poli vicini ai poli geografici nord e sud, ed è a queste alte latitudini che le particelle cariche possono viaggiare per raggiungere l'atmosfera terrestre più facilmente.
Le particelle cariche colpiscono l'atmosfera superiore (ionosfera), facendola brillare, creando un bellissimo display, l'aurora boreale o aurora boreale. Questi non sono solo bellissimi display, questi eventi meteorologici spaziali estremi possono influenzare un'ampia gamma di sistemi, da alimentatori, aviazione, satelliti e comunicazioni radio.
Tempo spaziale
Questi possono indurre correnti indesiderate in qualsiasi rete elettrica, causando danni e in casi estremi interruzioni di corrente. Anche la ionosfera è disturbata, influenzando le comunicazioni e più lontano nello spazio, dove l'ambiente delle particelle cariche diventa più energizzato e può danneggiare i satelliti.
Il sole ha un ciclo di attività, negli anni attivi sono frequenti i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale, mentre negli anni tranquilli si verificano raramente. I cicli solari durano in media circa 11 anni ma in realtà variano sia nella durata che nel livello di attività. È possibile tracciare il livello di attività solare contando le macchie solari - macchie scure sulla superficie del sole che sono correlate con il probabile verificarsi di brillamenti solari. Gli ultimi anni sono stati un periodo di bassa attività e il minimo solare - il minimo nel numero di macchie solari - è stato osservato alla fine del 2019.
Orologio solare. Chapman et Al, Lettere di ricerca geofisica (2020), Autore previsto
Siamo ora nella fase ascendente del nuovo ciclo di attività solare poiché il numero di macchie solari viste ogni giorno è in costante aumento. Possiamo anche vedere un aumento dell'attività di brillamento solare. Esistono tre categorie di brillamenti solari, misurati dalle loro emissioni di raggi X: Razzi di classe X sono grandi; sono eventi importanti che possono innescare blackout radio su scala continentale e interruzioni di corrente in tutta la città. I razzi di classe M sono di medie dimensioni; possono causare brevi blackout radio che colpiscono le regioni polari della Terra. I razzi di classe C sono piccoli con poche conseguenze evidenti qui sulla Terra.
Il 9 ottobre, un brillamento solare di classe M è esploso inviando un'espulsione di massa coronale che ha colpito la Terra il 12 ottobre, innescando una moderata tempesta geomagnetica. Sopra Novembre 3 e 4, abbiamo assistito alla tempesta geomagnetica più intensa che ha colpito la Terra da settembre 2017.
Poiché ogni ciclo solare è unico sia per durata che per livello di attività, è difficile prevedere quanto sarà attiva la prossima fase del nuovo ciclo solare. Recentemente la ricerca ha mappato questo ciclo irregolare nel tempo un orologio a ciclo solare uniforme, mostrato nel grafico sopra.
Possiamo leggere l'orologio solare per vedere dove (o quando) ci troviamo nel ciclo solare, così come aiutare i turisti pianificare loro vacanze nordiche per vedere l'aurora boreale, questo grafico potrebbe anche aiutare gli operatori della rete elettrica che hanno bisogno di programmare la manutenzione critica durante i periodi di clima spaziale tranquillo.
Circa l'autore
Sandra C. Chapman, Direttore, Centro per la Fusione, lo Spazio e l'Astrofisica, Università di Warwick
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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