Cos'è il vento solare e in che modo influisce sulla Terra

Nel 1989 si è verificato un grave guasto elettrico in Quebec che ha lasciato senza energia 6 milioni di persone tra il Canada e gli Stati Uniti. Quel blackout è durato 9 ore, ma non solo ha interessato quell'area, ma ci sono stati anche guasti nei satelliti di difesa e comunicazione, modificando le loro orbite.

Quando ha iniziato a indagare su ciò che aveva causato quel blackout, è stato scoperto che era dovuto al vento solare e ai suoi effetti sulla Terra, che ha dato origine a una nuova scienza nota come meteorologia spaziale, una disciplina che va dalla scienza alla tecnologia, e con implicazioni sociali.

Nel seguente articolo parliamo di cos'è il vento solare e di come influenza la Terra, spiegando tutto di questo fenomeno non ben noto.

Vento solare e tempesta solare

Dalla Terra, il Sole ci appare come un'enorme palla immobile la cui luminosità è costante. La realtà non è così, molto meno, ma sulla sua superficie si verificano continuamente esplosioni e altri fenomeni che causano protuberanze, razzi ed emissioni della sua massa.

In ciascuna di queste esplosioni il Sole rilascia una grande quantità di energia, un'energia equivalente al lancio di oltre 35.000 bombe atomiche come quella lanciata a Hiroshima. Con loro, le particelle solari vengono rilasciate nello spazio, così come i campi magnetici che ci colpiscono quando vanno sulla Terra. Questi campi magnetici causano grandi cambiamenti nella Terra e nel suo ambiente, cioè nell'atmosfera, nella ionosfera o nella magnetosfera, ma gli effetti sono percepiti anche sulla sua stessa superficie.

Il comportamento del Sole cambia ogni 11 anni, in un sistema simile a quello delle stagioni terrestri. Ci sono tempi più calmi e più affollati, in questo senso possiamo distinguere tra due "meteorologie solari" :

  • Tempesta solare : anche conosciute come tempeste geomagnetiche, che potrebbero essere confrontate con un uragano o un tornado terrestre, il risultato di queste grandi esplosioni nel Sole.
  • Vento solare : è il flusso continuo che il Sole emette quando è in un tempo calmo.

Comunque sia, il Sole e il suo magnetismo sono collegati a quello della Terra, interagendo e distorcendolo, creando a sua volta correnti di elettricità sull'atmosfera superficiale della Terra.

Il vento solare influenza la Terra

Come abbiamo spiegato all'inizio, il blackout del Quebec nel 1989 è stato il punto di svolta nello studio degli effetti del vento solare sulla Terra. Tuttavia, ci sono innumerevoli registrazioni che abbiamo sugli effetti prodotti dall'emissione della massa solare sul nostro pianeta e, in particolare, sui sistemi tecnologici.

Di seguito spieghiamo diversi sistemi tecnologici che sono interessati dal vento solare :

  • Tecnologia di interpretazione geologica.
  • Reti ad alta tensione
  • Oleodotti e gasdotti.
  • Telecomunicazioni su lunghe distanze.
  • Il sistema di segnalazione del treno.

Alcuni di questi sistemi sono spiegati dall'interferenza che provoca nel campo magnetico, altri dalle alterazioni che si verificano nei materiali conduttivi con cui sono costruiti. Ma, oltre a tutti quelli citati, ci sono anche altre tecnologie che sono influenzate dalla modifica dell'ampiezza e della fase delle onde elettromagnetiche, ad esempio i sistemi di navigazione e comunicazione, che possono causare errori GPS.

Ma le particelle solari non solo influenzano la superficie, sia l'atmosfera terrestre che la magnetosfera ci proteggono dalle loro radiazioni, tuttavia gli astronauti, quando lasciano questo strato protettivo, sono esposti alla loro grande energia, che può causare mutazioni genetiche e del DNA.

Magnetosfera e vento solare

La magnetosfera è uno dei tanti strati che circondano la Terra . In questo caso stiamo parlando del più esterno e il più grande di quelli che costituiscono l'atmosfera terrestre, a partire da 500 km dalla superficie e si estendono attraverso lo spazio fino a oltre 60.000 km. In realtà è solo un campo magnetico prodotto dentro la terra. Il nostro pianeta ha un nucleo di ferro a temperature molto elevate che, con la rotazione della terra, come se fosse una dinamo, trasforma il pianeta in un grande magnete, con campo e poli magnetici.

Questo non è qualcosa di specifico per la Terra, infatti, anche altri pianeti del nostro stesso sistema, come Saturno, Giove, Nettuno e Urano, tuttavia, quello della Terra è il più potente di tutti, impedendo gran parte del il vento solare non può passarlo.

Importanza della magnetosfera

Come abbiamo detto, la magnetosfera è un elemento indispensabile per la vita sul nostro pianeta e la sua importanza è dovuta alle sue prestazioni come scudo contro le particelle solari. La ricerca scientifica mostra che senza la magnetosfera, la vita sul nostro pianeta sarebbe stata impossibile, poiché la maggior parte dell'acqua sarebbe scomparsa. In realtà, si ritiene che qualcosa di simile sia quello che è successo con Marte.

Vento solare e aurore polari

Le aurore polari sono uno degli spettacoli più spettacolari e meravigliosi che si possano osservare sulla Terra, un fenomeno che ha affascinato l'umanità fin dai tempi antichi. Questi sono alcuni luccichii o luminescenze che compaiono nel cielo di notte ai poli o nelle aree vicine. Quando si verificano nell'emisfero meridionale, sono conosciuti come aurore meridionali, mentre a nord sono chiamati aurora boreale .

Parleremo delle aurore polari perché sono intimamente legate al magnetismo terrestre, al vento solare e a tutti i concetti di cui abbiamo parlato in tutto l'articolo, e cioè che le aurore polari vengono create quando le particelle emesse dal Sole - il vento impatto solare con la magnetosfera e movimento attraverso di essa. Queste particelle sono immagazzinate nel campo magnetico e, quando questa energia diventa impossibile da immagazzinare, è quando viene emessa come radiazione elettromagnetica, che finisce per causare questi effetti di luce intensa.

Le aurore polari non sono sempre le stesse, ma cambiano molto e possono avere colori, forme e strutture diverse. Pertanto, si possono trovare molte varianti, tuttavia, in genere viene fornita una tipica aurora boreale in questo modo:

  • Quando scende la notte, appare un arco allungato che si estende oltre l'orizzonte, normalmente cresce da est a ovest.
  • Verso mezzanotte, questo arco aumenta la sua luminosità, inoltre, si formano onde attraverso l'arco e raggi di luce allungati.
  • L'intero cielo inizia a essere coperto da questi raggi, spirali e bande di luce, che si muovono attraverso l'orizzonte.
  • Di solito dura tra minuti e ore, non c'è un tempo prestabilito.
  • Mentre il sole si avvicina, queste luci scompaiono, lasciando illuminate solo alcune parti del cielo.

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