Spazio

La tempesta solare perfetta

Il sole è al picco della sua attività e i violentissimi getti di particelle che ci investono rischiano di mandare in tilt il nostro pianeta

Credits: Ansa

Nel Québec il 13 marzo 1989 è passato alla storia: alle 3 di notte il condensatore statico numero 12 della stazione elettrica di Chibougamau si bloccò. Era l’inizio di un disastro colossale, ma nessuno lo sapeva. La temperatura era di 6,8 gradi sottozero, il guasto creò una caduta di tensione nelle linee elettriche a 735 mila volt sulla città Grande Rivière; i condensatori delle stazioni di Albanel e Némiskau, a 150 chilometri di distanza, andarono in tilt; poi fu la volta di quelli del complesso di Laverendrye. Montreal piombò nelle tenebre: metropolitana e aeroporto chiusi, semafori spenti, riscaldamenti interrotti. Le centrali del nord-est degli Stati Uniti collassarono, anche il Maryland, la Virginia e la Pennsylvania furono inghiottiti dall’oscurità. I trasmettitori dei grandi mezzi di trasporto erano inutilizzabili, i satelliti impazzirono rischiando perfino di capovolgersi.

"Nei prossimi mesi scenari simili potrebbero ripetersi" avverte Mauro Messerotti dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). Come nel 1989, l’atmosfera terrestre è colpita in questo periodo da potenti flussi di radiazioni ultraviolette, raggi X, ioni, elettroni e protoni provenienti dal Sole. "In questo mese il Sole ha raggiunto un massimo della sua attività e dobbiamo stare all’erta: d’ora in poi esiste una probabilità elevata che il nostro pianeta sia investito dagli effetti delle tempeste solari" continua l’esperto, che è appena intervenuto a Roma alla International space conference, riunione tra astrofisici, esperti di sistemi di comunicazione e assicuratori in cui si fa il punto proprio su questi rischi.

Lo sanno gli esperti, molto meno il grande pubblico: il Sole attraversa cicli della durata di 11 anni in cui si va da un minimo a un massimo nel numero di macchie solari, zone della superficie più scure delle parti circostanti, visibili anche con un piccolo telescopio. "Le macchie solari sono la manifestazione di un intenso campo magnetico localizzato che rende meno efficiente il trasporto di energia verso l’esterno. Il centro della macchia risulta così più freddo e meno luminoso" spiega Messerotti.

L’alta concentrazione di energia magnetica nelle macchie può trasformarsi in energia cinetica in modo esplosivo, dando origine ai brillamenti, i fenomeni principali delle tempeste solari: emissione di radiazioni e particelle e spesso di bolle di plasma grandi più della Terra. Sebbene la frequenza di tali fenomeni sia più elevata al massimo del ciclo di attività del Sole, nei periodi fra un massimo e un minimo, come quello a cui andiamo incontro, cresce la probabilità di eventi isolati e particolarmente intensi. La materia e l’energia possono essere espulse in diverse direzioni e, nei casi sfortunati, raggiungere la Terra, com’è accaduto in passato con effetti clamorosi (nel 1989 in Québec, appunto, e nel 2003 in Sud Africa).

Le tempeste del Sole influiscono, in qualche modo, anche sul clima terrestre? La maggiore energia solare può far salire la temperatura delle acque superficiali e generare fenomeni climatici come El Niño, ma non si può sostenere che abbia effetti concreti sul riscaldamento globale. Dice Sergio Castellari, che fa parte per l’Italia del focal point dell’Ipcc, Intergovernmental panel on climate change: "Secondo i dati registrati dai satelliti negli ultimi 40 anni, non c’è un trend di crescita nei cicli dell’attività solare. Il riscaldamento globale terrestre degli ultimi decenni è dovuto in misura maggiore all’aumento di emissioni di gas serra e di particolato aerosol, di origine umana".

Se pure il clima non ne viene influenzato, in un’epoca in cui tutto dipende dalla possibilità delle reti di alta tensione di fornire energia elettrica, dai satelliti e dai sistemi informatici, le conseguenze di eventi solari estremi possono essere devastanti. Il primo problema sarà fare previsioni in modo da non essere colti di sorpresa. "Non esistono modelli globali affidabili perché su questo aspetto, nonostante i progressi degli ultimi decenni, la ricerca è ancora indietro. D’altronde sono molte le difficoltà intrinseche al problema e i dati sono insufficienti" aggiunge Messerotti. C’è un’altra complicazione: il satellite della Nasa Ace, Advanced composition explorer, a 1 milione e mezzo di chilometri dalla Terra e capace di fornirci informazioni sul vento solare, è nell’ultima fase della sua vita. Verrà rimpiazzato dal satellite Deep space climate observatory, il cui lancio è previsto nel 2014.

Nei prossimi giorni, se l’Ace dovesse inviare dati preoccupanti, verrebbero messe in allerta le compagnie aeree. Molti voli intercontinentali passano sopra le regioni polari per risparmiare carburante. "Nel caso di un allarme, queste traiettorie vengono evitate: per i passeggeri significherebbe assorbire, nei casi peggiori, dosi di radiazioni pari a decine di volte quelle nelle apparecchiature radiografiche degli anni 60".

Gli aerei stessi sono a rischio. Se è vero che la scarica di un fulmine scorre attorno al suo involucro per un fenomeno fisico detto gabbia di Faraday, senza fare grandi danni, nel caso delle tempeste solari si potrebbero verificare malfunzionamenti in molte apparecchiature elettroniche; perfino la salute dei passeggeri sarebbe a rischio.

"Le tempeste solari hanno effetti intensi anche sui servizi forniti dai satelliti, come quelli Gps per la navigazione e la localizzazione" continua Messerotti. "Il segnale radio che i satelliti inviano verso i ricevitori Gps attraverserebbe una ionosfera altamente perturbata e verrebbe distorto fino a causare errori di localizzazione molto elevati". In teoria chi se ne serve potrebbe essere ingannato, senza neanche accorgersene.

Sulle conseguenze al suolo è difficile essere ottimisti. Le linee elettriche sono un bersaglio debole. Quando le tempeste solari investono la magnetosfera e la ionosfera, creano effetti a cascata e determinano grandi variazioni del campo magnetico terrestre. Le correnti elettriche si intensificano e inducono a loro volta altre correnti elettriche nei lunghi conduttori al suolo. I trasformatori di alta tensione non reggono l’impatto e si generano fluttuazioni di voltaggio e cadute di tensione nella rete. Nei casi estremi i trasformatori possono venire danneggiati irreparabilmente perché non riescono a dissipare il surplus di energia ricevuto. E finché non si riparano tutti i guasti, la vita quotidiana come la conosciamo adesso si ferma.

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