Come il meteo spaziale ci influenza: uno sguardo ad alcune delle peggiori tempeste solari della storia

La scorsa settimana, il sole ha emesso il brillamento solare più forte dell'anno finora, un'esplosione di radiazioni e luce che ha causato brevi blackout radio sul lato soleggiato della Terra.

Nonostante la sua impressionante magnitudo (il brillamento era di classe X, il tipo più violento di brillamento solare), passò in gran parte inosservato a chi si trovava a terra e non era aggiornato sulle notizie spaziali.

Ma le tempeste geomagnetiche e fenomeni meteorologici spaziali più gravi, che possono verificarsi dopo le eruzioni solari, hanno la capacità di bloccare le reti elettriche, interrompere le rotte aeree, le comunicazioni globali e il GPS, e danneggiare satelliti e veicoli spaziali.

Non solo è già successo a noi, ma potrebbe succedere di nuovo.

Il 1° settembre 1859, gli astronomi dilettanti Richard Carrington e Richard Hodgson osservarono entrambi un'enorme esplosione di luce proveniente dalla superficie del sole mentre osservavano un gruppo di macchie solari.

Nel giro di un giorno, una tempesta geomagnetica colpì la Terra, innescando una serie di aurore boreali spettacolari e mettendo fuori uso i sistemi telegrafici in Europa e Nord America.

Gli operatori telegrafici di tutta Europa e Nord America si sono ritrovati con i loro sistemi sovraccarichi e i segnali interrotti, con alcuni cavi che si surriscaldavano a tal punto da innescare incendi. Altri lavoratori hanno staccato le batterie solo per scoprire che i sistemi telegrafici continuavano a ronzare, sovralimentati dal sole.

Un sovrintendente di Boston, nel Massachusetts, le cui osservazioni furono registrate in un articolo del 1860 sull'American Journal of Science, riferì che un filo telegrafico tra Boston e Fall River "non aveva alcuna batteria collegata sabato, eppure ha mantenuto la corrente per tutto il giorno".

Quindi cosa è successo?

Come funziona il meteo spaziale

Oggi gli esperti ritengono che la tempesta geomagnetica del 1859, nota come evento Carrington, sia stata causata da almeno una, o forse due, espulsioni di massa coronale (CME).

Si tratta di immense eruzioni di materiale solare che spesso seguono un brillamento solare.

Poiché l'equatore del sole ruota più velocemente dei suoi poli, i suoi campi magnetici possono aggrovigliarsi. Quando la tensione diventa eccessiva, questi campi magnetici possono interrompersi, rilasciando un'esplosione di energia o materiale solare nello spazio. Un brillamento solare emette radiazioni che interagiscono con la nostra atmosfera superiore, influenzando i segnali radio, senza avere un reale impatto sulla Terra.

Ma una CME è un'enorme eruzione di particelle cariche e plasma, a volte larga milioni di chilometri, che può viaggiare fino a migliaia di chilometri al secondo trasportata dai venti solari. Quando il suo campo magnetico si scontra con quello terrestre, può innescare tempeste geomagnetiche che interrompono le infrastrutture critiche. Nel 1859, questo riguardava le operazioni del telegrafo, ma oggi riguarda reti elettriche, satelliti e sistemi di navigazione globale.

Poiché l'aurora boreale è causata da particelle cariche che interagiscono con il nostro campo magnetico ai poli, una CME può anche causare spettacolari spettacoli di aurore boreali, come quelli osservati durante le tempeste geomagnetiche di ottobre e maggio 2024.

Sebbene possano verificarsi indipendentemente l'una dall'altra, le esplosioni solari più intense sono spesso accompagnate da CME, secondo Robyn Fiori, ricercatrice scientifica del gruppo di meteorologia spaziale del Canadian Hazards Information Service presso Natural Resources Canada.

"Ci sono molti sistemi critici diversi che possono essere influenzati dal meteo spaziale. Quindi è una buona idea tenere traccia di ciò che accade", ha detto.

La tempesta solare canadese del 1989

L'ultimo grande evento solare ad avere un impatto notevole su una rete elettrica è stato nel 2003, ha affermato Fiori, quando una serie di tempeste geomagnetiche note come "tempeste di Halloween" hanno deviato la rotta degli aerei, hanno interferito con i sistemi GPS utilizzati per le trivellazioni in acque profonde, hanno costretto gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale a ripararsi dalle radiazioni in una parte specifica della stazione, hanno danneggiato irreparabilmente un satellite giapponese e hanno provocato un'interruzione di corrente a Malmö, in Svezia.

Questo evento includeva un brillamento così potente da mettere in crisi i rilevatori di raggi X di diversi satelliti. In seguito, secondo l' Agenzia Spaziale Europea , si stimerà che si trattasse di un brillamento di magnitudo X28, il che lo rende il più potente mai registrato nella storia delle osservazioni.

La più grande tempesta solare nella storia del Canada si verificò nel marzo 1989, quando una CME colpì il campo magnetico terrestre, inviando correnti elettriche attraverso la roccia dello Scudo Canadese fino alle linee di trasmissione di Hydro-Québec. Il conseguente blackout in tutta la provincia lasciò milioni di residenti al buio e al freddo per nove ore.

"Si tratta dell'evento più forte che abbiamo avuto in quest'era tecnologica", ha affermato Fiori, "ed è proprio ciò che abbiamo usato come parametro di riferimento per garantire la sicurezza dei sistemi".

Altre tempeste solari degne di nota sono quella del 1909 che interruppe le linee telegrafiche negli Stati Uniti e quella del 1967 che bloccò i sistemi radar operativi in ​​Alaska, Groenlandia e Regno Unito, nel contesto delle crescenti tensioni tra NATO e Unione Sovietica, suscitando brevemente preoccupazioni di un attacco sovietico.

Sono passati più di due decenni da quando una tempesta solare ha causato notevoli fluttuazioni di potenza e interruzioni delle comunicazioni, ma in un mondo sempre più tecnologico, è un aspetto che i meteorologi spaziali stanno tenendo d'occhio per essere sempre un passo avanti alla prossima tempesta solare.

Per il prossimo anno circa, le eruzioni solari e l'attività solare saranno più intense del solito, poiché ci troviamo nel periodo del massimo solare, il picco del ciclo di 11 anni del sole.

"Abbiamo molte tecnologie diverse che sono sensibili alla meteorologia spaziale. Dal 1989, ad esempio, siamo diventati molto più dipendenti dal GNSS o dal GPS per la navigazione. E questo può essere influenzato dalla meteorologia spaziale", ha affermato Fiori.

Ha aggiunto che il Canada, a causa della sua vicinanza al polo magnetico settentrionale, è più vulnerabile alle condizioni meteorologiche spaziali.

"Ma significa anche che siamo nel posto migliore per osservarlo e quindi formulare previsioni accurate."