Di Thomas Jasper
Aggiornato il 30 agosto 2022
Senza il sole, la Terra sarebbe una roccia gelida e senza vita. Anche se ne sentiamo il calore, la portata del sole si estende ben oltre il calore, modellando il nostro clima, il clima e persino la nostra infrastruttura energetica. Comprendere queste interazioni offre informazioni sul ruolo vitale del sole nel funzionamento del nostro pianeta.
I brillamenti solari – massicce esplosioni di radiazione elettromagnetica – e le espulsioni di massa coronale (CME), che spingono miliardi di tonnellate di gas ionizzato ad alta velocità, sono le due forme principali di meteorologia spaziale che influenzano direttamente la Terra. Secondo l'astrofisico solare della NASA C. Alex Young, "Questi eventi possono disturbare i satelliti, le reti di comunicazione e persino le reti elettriche terrestri."
L’attività delle macchie solari segue un ciclo di circa 11 anni. Durante i periodi di picco del numero di macchie solari, l’irradianza solare può variare di circa lo 0,1%, traducendosi in una variazione di circa 0,1°C della temperatura superficiale globale. Questo sottile cambiamento può influenzare le dinamiche atmosferiche nel corso del ciclo.
L’energia del sole riscalda la stratosfera, dove risiede lo strato di ozono. Il calore nella bassa stratosfera si propaga verso l’alto, aumentando le temperature troposferiche. Una superficie più calda abbinata ad una troposfera più fredda crea forti gradienti di temperatura verticali che intensificano le correnti ascensionali, alimentando forti tempeste e uragani. È interessante notare che, quando il ciclo delle macchie solari raggiunge il suo picco, questi gradienti di temperatura si indeboliscono, portando spesso a una riduzione temporanea dell'intensità degli uragani.
La magnetosfera terrestre agisce come uno scudo protettivo contro le particelle solari cariche. Quando una CME comprime la magnetosfera, può innescare tempeste geomagnetiche che inducono correnti elettriche nell’atmosfera e nel suolo. Se sufficientemente forti, queste correnti possono attraversare linee elettriche e condotte, danneggiando potenzialmente i trasformatori. Un esempio degno di nota è la tempesta geomagnetica del 1989 che ha messo fuori uso la rete elettrica canadese Hydro-Quebec per oltre nove ore.
Le CME generano particelle ad alta energia che corrono attraverso lo spazio a velocità vicine alla luce. Mentre l’atmosfera protegge gli esseri umani legati alla superficie dalla maggior parte di queste radiazioni, gli astronauti e i satelliti rimangono vulnerabili. L’esposizione può degradare l’elettronica satellitare e, per gli esseri umani, comportare il rischio di danni genetici. Il monitoraggio delle tempeste solari consente ai pianificatori delle missioni di proteggere gli astronauti dietro la schermatura dei veicoli spaziali e di salvaguardare le operazioni satellitari.
