La modellazione di un evento meteorologico spaziale estremo che ha mancato di poco la Terra nel 2012 mostra che avrebbe potuto essere anche peggio se abbinato a un altro evento.

I risultati suggeriscono che le previsioni del tempo spaziale dovrebbero essere aggiornate per includere il modo in cui eventi ravvicinati si migliorano a vicenda.

Le espulsioni di massa coronale (CME) sono eruzioni di grandi quantità di materiale magnetizzato dal sole che viaggiano ad alta velocità, liberando una grande quantità di energia in breve tempo. Quando raggiungono la Terra, queste tempeste solari innescano incredibili manifestazioni aurore, ma può interrompere le reti elettriche, satelliti e comunicazioni.

Questi eventi estremi del "tempo spaziale" hanno il potenziale per essere catastrofici, causando blackout elettrici che disabiliterebbero qualsiasi cosa collegata a una presa e danni ai trasformatori che potrebbero richiedere anni per la riparazione. Monitoraggio e previsioni accurati sono quindi importanti per ridurre al minimo i danni.

Ora, un gruppo di ricerca guidato dall'Imperial College di Londra ha mostrato come i CME potrebbero essere più estremi di quanto si pensasse in precedenza quando due eventi si susseguono. I loro risultati sono pubblicati oggi in un numero speciale di Fisica solare concentrandosi sulla meteorologia spaziale.

Blackout tecnologici

Il team ha studiato un grande CME che si è verificato il 23 luglio 2012 e ha mancato di poco la Terra per un paio di giorni. Il CME è stato stimato per viaggiare a circa 2, 250 chilometri al secondo, rendendolo paragonabile a uno dei più grandi eventi mai registrati, il cosiddetto evento di Carrington nel 1859. Le stime dei danni per un tale evento che colpisce la Terra oggi hanno raggiunto i trilioni di dollari.

L'autore principale Dr. Ravindra Desai, dal Dipartimento di Fisica dell'Imperial, ha dichiarato:"L'evento del 23 luglio 2012 è l'evento meteorologico spaziale più estremo dell'era spaziale, e se questo evento colpisse la Terra le conseguenze potrebbero causare blackout tecnologici e sconvolgere gravemente la società, poiché dipendiamo sempre più dalle moderne tecnologie per la nostra vita quotidiana. Scopriamo tuttavia che questo evento avrebbe potuto essere ancora più estremo, più veloce e più intenso, se fosse stato lanciato diversi giorni prima direttamente dietro un altro evento".

Per determinare cosa ha reso il CME così estremo, il team ha indagato su una delle possibili cause:il rilascio di un altro CME il 19 luglio 2012, solo pochi giorni prima. È stato suggerito che un CME può "sgombrare la strada" per un altro.

Le CME viaggiano più veloci del vento solare ambientale, il flusso di particelle cariche che fluisce costantemente dal sole. Ciò significa che il vento solare esercita una resistenza sulla CME viaggiante, rallentandolo.

Però, se un precedente ECM è passato di recente, il vento solare ne risentirà in modo tale da non rallentare più di tanto il successivo CME. Questo è simile a come i piloti di auto da corsa "scivolano" uno dietro l'altro per ottenere un vantaggio di velocità.

Ingrandimento di eventi meteorologici spaziali estremi

Il team ha creato un modello che rappresentava accuratamente le caratteristiche dell'evento del 23 luglio e quindi simulava cosa sarebbe successo se si fosse verificato prima o dopo, ad es. più vicino o più lontano dall'evento del 19 luglio.

Hanno scoperto che al momento dell'evento del 23 luglio il vento solare si era ampiamente ripreso dall'evento del 19 luglio, quindi l'evento precedente ha avuto scarso impatto. Però, il loro modello ha mostrato che se quest'ultima CME si fosse verificata prima, più vicino all'evento del 19 luglio, allora sarebbe stato ancora più estremo, forse raggiungendo velocità fino a 2750 chilometri al secondo o più.

Han Zhang, co-autore e studente che ha lavorato allo sviluppo di questa capacità di modellazione, ha dichiarato:"Mostriamo che il fenomeno del "precondizionamento del vento solare, " dove un CME iniziale fa sì che un CME successivo viaggi più velocemente, è importante per ingrandire gli eventi meteorologici spaziali estremi. I risultati del nostro modello, che mostra l'entità dell'effetto e la durata dell'effetto, può contribuire agli attuali sforzi di previsione del tempo spaziale".

Il sole sta ora entrando nel suo prossimo ciclo di 11 anni di crescente attività, che porta maggiori possibilità di tempeste solari legate alla Terra. Emma Davis, coautore e Ph.D. alunno, ha dichiarato:"Ci sono stati casi precedenti di successive tempeste solari che hanno bombardato la Terra, come le tempeste di Halloween del 2003. Durante questo periodo, il sole ha prodotto molti brillamenti solari, con accompagnamento CME di velocità intorno a 2000 km/s. Questi eventi hanno danneggiato i satelliti e i sistemi di comunicazione, causato il dirottamento dell'aereo, e un'interruzione di corrente in Svezia. C'è sempre la possibilità che si verifichino scenari simili o peggiori nel prossimo ciclo solare, quindi modelli accurati per la previsione sono vitali per aiutare a mitigare i loro effetti".

"Simulazioni tridimensionali del precondizionamento del vento solare e dell'espulsione di massa coronale interplanetaria del 23 luglio 2012, " di Ravindra Desai, Han Zhang, Emma Davis, Julia Stawarz, Joan Mico-Gomez e Pilar Iváñez-Ballesteros, è pubblicato in Fisica solare .