BOULDER, Colorado – Gli osservatori del cielo ansiosi di vedere l'aurora boreale hanno un potente alleato dalla loro parte: un piccolo gruppo di meteorologi spaziali che monitorano il sole in previsione del prossimo grande brillamento solare.
Lo spettacolare spettacolo dell’aurora boreale osservato il mese scorso fino alla Florida è stato molto insolito. Ma gli esperti dicono che nei prossimi anni si potrebbero vedere spettacoli ancora più grandi quando il sole entrerà nel picco del suo tipico ciclo di macchie solari di 11 anni.
In una struttura sicura a Boulder, i meteorologi del Federal Space Weather Prediction Center stanno aspettando con ansia il passo successivo. All'interno del centro, che fa parte della National Oceanic and Atmospheric Administration, schermi giganti mostrano immagini del Sole attraverso vari filtri, dalla luce visibile al suo potente campo magnetico e alle eruzioni solari che ribollono costantemente sulla sua superficie.
“Cerchiamo sempre di capire cosa colpirà la nostra piccola biglia blu”, ha detto il capo meteorologo Sean Dahl.
Macchie solari molto potenti, spesso accompagnate dall’espulsione da parte del Sole di enormi quantità di plasma estremamente caldo, possono produrre aurora boreale ma rappresentano anche un pericolo per i satelliti, gli aerei, il GPS e la rete elettrica.
Mentre le persone che vivono vicino ai poli – dall’Alaska, Islanda e Finlandia alla Nuova Zelanda e Australia – vedono spesso l’aurora boreale durante l’inverno, lo spettacolo del mese scorso è stato insolito perché era visibile in molti posti in cui normalmente non lo vedresti, soprattutto tardi. primavera.
Gli esperti affermano che è probabile che i modelli di osservazione tipici continuino, ma la grande macchia solare aumenta presto la possibilità di un altro enorme spettacolo in ampie aree degli Stati Uniti.
I tipici spettacoli di aurora sono previsti con un preavviso di poche ore, ma spettacoli di grandi dimensioni come quello del mese scorso sono creati da un brillamento solare che può essere visto dai meteorologi giorni prima che si diffonda nell'atmosfera terrestre.
Sfruttando i dati di una costellazione di satelliti puntati sul Sole, i meteorologi stanno ancora una volta monitorando l’ammasso di macchie solari noto come Area 3697, insieme ai brillamenti solari e alle cosiddette espulsioni di massa coronale: massicce esplosioni di plasma così potenti da creare i propri campi magnetici. . .
Visualizzata come un disturbo grigio sulla superficie del Sole, la dimensione della regione è difficile da comprendere: questo gruppo di macchie solari è 15 volte più grande della Terra. Il sole è a 93 milioni di miglia da noi.
Da 93 milioni di miglia al campo vicino a te
Sebbene le previsioni del centro siano ampiamente utilizzate dalle aziende elettriche, dagli operatori satellitari e da altre grandi organizzazioni, ora stanno diventando più familiari alla gente comune, ha affermato Dahl.
Il 10 maggio, mentre stava per iniziare lo spettacolo dell'aurora, un nipote che si occupa di agricoltura primaverile nel Nord Dakota ha chiamato per riferire che il GPS sul trattore era abbassato di 12 piedi quando di solito è preciso al centimetro, ha detto Dahl.
“Questa è la prima volta nella mia vita che ricevo un bollettino meteorologico spaziale da un membro della famiglia”, ha detto Dahl. “Sono abituato a sentirmi dire: 'Quanta neve avremo? Qual è il pericolo di grandine oggi?' “Mi dice che il sistema ruotava attorno a loro.”
Nell’evento del mese scorso, l’impatto del plasma è stato così forte da spingere temporaneamente il campo magnetico terrestre più vicino al pianeta, facendo perdere l’orientamento ad alcuni satelliti. I satelliti finanziati dal governo sono generalmente costruiti per resistere alle tempeste solari e dispongono di più sistemi di navigazione ridondanti, ma i satelliti più piccoli ed economici potrebbero non farlo.
L'Environmental Defense Fund, che all'inizio di quest'anno ha lanciato un satellite per il monitoraggio del metano dalla California, ha temporaneamente interrotto alcuni lavori di calibrazione sul suo strumento da 88 milioni di dollari mentre la tempesta passava, ha affermato Peter Feder, responsabile senior dei sistemi di missione di ManthropeSat. Costruito in Colorado, il satellite da 770 libbre riuscì comunque a raggiungere il suo sito operativo a circa 360 miglia sopra la Terra.
Sebbene la luce proveniente dai brillamenti solari e dalle espulsioni di massa coronale raggiunga la Terra in circa 8 minuti e le particelle cariche note come protoni arrivino in 15 minuti, le particelle espulse possono impiegare da due a quattro giorni per raggiungere e deviare il campo magnetico terrestre. Le aurore sono solitamente più visibili intorno ai poli a causa della forma del campo magnetico terrestre.
“Non puoi girarci attorno, non puoi volarci intorno”, ha detto Feder. “Devi progettare (il satellite) per essere abbastanza robusto da gestirlo.” “Si tende a spegnere alcuni dei dispositivi elettronici più sensibili e ad aspettare un giorno.”
Manomissione dei sistemi di comunicazione
Starlink, la società di Elon Musk che ha lanciato più di 4.000 satelliti per fornire servizi Internet in tutto il mondo, ha affermato di aver superato la tempesta di maggio senza incidenti: “I satelliti Starlink sono molto stressati, ma finora stanno reggendo”, ha pubblicato Musk. sulla sua pagina privata. Piattaforma di social media X, l'11 maggio.
Nel 2022, 38 satelliti Starlink appena lanciati sono bruciati dopo che una lieve tempesta solare ha creato condizioni imprevedibili nell’atmosfera superiore della Terra. Starlink e i meteorologi del centro previsioni di Boulder stanno ora lavorando a stretto contatto per monitorare potenziali disturbi, soprattutto durante i lanci dei satelliti.
I satelliti Starlink orbitano più vicino alla Terra rispetto a molti altri satelliti e gli scienziati hanno scoperto che le tempeste solari possono temporaneamente “intensificare” quella regione, creando nuvole imprevedibili.
I brillamenti solari e le emissioni coronali possono anche influenzare le linee elettriche a lunga distanza utilizzate per trasmettere elettricità. Poiché le tempeste solari stressano il campo magnetico terrestre, possono generare sbalzi di tensione che bruciano trasformatori e altre apparecchiature.
Nel 1989, circa 6 milioni di canadesi e residenti nel New England settentrionale rimasero senza elettricità per nove ore a causa di un’ondata solare. Con un avvertimento, i servizi pubblici possono adottare misure per ridurre al minimo i danni e uno dei più grandi gruppi di trasmissione ha recentemente installato un sistema unico nel suo genere per proteggere automaticamente le sue linee elettriche.
La tempesta geomagnetica più potente della storia, l’evento Carrington del 1859, accese luci dell’aurora così luminose da svegliare i minatori d’oro nelle loro tende in Australia, incenerire le apparecchiature telegrafiche e illuminare il cielo più luminoso di una luna piena.
Le tempeste solari cambiano anche il modo in cui le onde radio viaggiano attraverso l’atmosfera e possono interferire con le comunicazioni radar e radio.
Gli aerei commerciali spesso devono prendere rotte più lunghe più vicine all'equatore durante le tempeste solari, così le loro comunicazioni radio con i funzionari del controllo del traffico aereo rimangono affidabili, ha detto Dahl. Gli aerei che sorvolano il polo potrebbero dover virare per evitare un’esposizione alle radiazioni maggiore del normale.
Prevedere il meteo spaziale può essere difficile
Nel periodo precedente e durante la tempesta di maggio, i meteorologi spaziali hanno tenuto briefing regolari con i servizi energetici e altri gruppi per rispondere alle domande, e sei ore prima dell’“arrivo forte e improvviso” della tempesta hanno portato ad avvertimenti su quanto sarebbe stata potente.
“Ciò ha dato loro una scadenza di sei ore per dire che ciò accadrà ed essere pronti”, ha detto Dahl. “Ed erano pronti. Ci sono stati molti impatti ed erano impegnati… Fortunatamente, per quanto ne sappiamo, non hanno avuto alcun impatto importante sul sistema.”
I futuri meteorologi spaziali probabilmente svolgeranno un ruolo nelle considerazioni sulla sicurezza dei turisti spaziali e negli sforzi della NASA per tornare sulla Luna e inviare astronauti su Marte, ha detto Dahl. Ha detto che i prossimi lanci di satelliti scientifici migliorerebbero le previsioni spaziali del centro, ma ha sottolineato quanto sia difficile prevedere con precisione il tempo sulla Terra.
“Stiamo prevedendo cose da 93 milioni di miglia di distanza, quindi è molto difficile”, ha detto Dahl “E la nostra conoscenza è limitata.” “Possiamo fare un ottimo lavoro nel prevedere se è probabile che si verifichi un brillamento e, in tal caso, quale livello potrebbe raggiungere, e lo stesso per le tempeste di radiazioni, ma non abbiamo modo di sapere se un brillamento è imminente. Questa scienza non lo fa non esiste e dobbiamo aspettare che accada.”
Dahl, un astronomo dilettante e fotografo del cielo notturno che si è perso lo spettacolo del 10 maggio perché stava lavorando, ha detto che spera che emerga un nuovo spettacolo. Dahl ha anche osservato che si prevede che l’attività delle macchie solari aumenterà il prossimo anno, per poi diminuire nuovamente, offrendo agli osservatori del cielo molte opportunità per ulteriori visualizzazioni.
“Non abbiamo ancora raggiunto il picco”, ha aggiunto. “Non siamo nemmeno vicini alla fine di questo ciclo”.
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