Fires solari: cosa sono e come influenzano la Terra?

I brillamenti solari sono grandi esplosioni dalla superficie del sole che emettono intense esplosioni di radiazioni elettromagnetiche. L'intensità dell'esplosione determina a quale classificazione appartiene il bagliore. I più potenti sono i razzi di classe X, seguiti da quelli di classe M, C e B; I razzi di classe A sono i più piccoli.

Questi bagliori possono essere visibili come lampi luminosi in una particolare regione del sole e possono durare diversi minuti, secondo la University Corporation for Atmospheric Research (UCAR).

I brillamenti solari si verificano quando l'energia magnetica si accumula nell'atmosfera solare e viene rilasciata improvvisamente. Queste esplosioni sono intrinsecamente legate al ciclo solare, un ciclo di circa 11 anni di attività solare guidato dal campo magnetico solare.

Quali sono le cause dei brillamenti solari?

La superficie del sole è un luogo magneticamente confuso.

I campi magnetici sono creati da gas caricati elettricamente che generano correnti elettriche che agiscono come una dinamo magnetica all'interno del sole, secondo una dichiarazione della NASA (si apre in una nuova scheda). Questi campi magnetici si attorcigliano, si aggrovigliano e si riorganizzano a causa della natura turbolenta dei gas che li creano, secondo NASA This Web Place (si apre in una nuova scheda). Questo comportamento instabile del campo magnetico noto anche come attività solare può innescare eruzioni di bagliori solari dalla superficie che rilasciano grandi quantità di radiazioni elettromagnetiche, una forma di energia che include onde radio, microonde, raggi X, raggi gamma e luce visibile.

I brillamenti solari tendono a provenire da regioni della superficie solare che contengono macchie solari porzioni più scure e più fredde della superficie solare dove i campi magnetici sono particolarmente forti. In quanto tale, il numero di macchie solari può indicare la probabilità di un'eruzione di brillamento solare.

I brillamenti solari tendono a provenire da regioni della superficie solare che contengono macchie solari. L'immagine a sinistra del Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA evidenzia la corona dell'atmosfera esterna del sole. Le regioni attive come i brillamenti solari appaiono luminose qui. L'immagine a destra mostra dove sono visibili le macchie solari sulla superficie del sole. Puoi vedere che le aree con attività solare concentrata si trovano nelle stesse regioni solari delle macchie solari. (Credito immagine: immagini per gentile concessione del NASA Solar Dynamics Observatory. Infografica creata da This Web.com.) (si apre in una nuova scheda)

L'attività solare segue un ciclo di circa 11 anni con il picco dell'attività delle macchie solari che coincide con il massimo solare e una pausa delle macchie solari che coincide con il minimo solare, secondo il This Web Weather Prediction Center della National Oceanic and Atmospheric Administration (si apre in una nuova scheda) (NOAA). Durante i periodi di bassa attività solare quando non sono presenti macchie solari, è improbabile che si verifichi un brillamento solare.

Eruzioni solari oggi

L'attività solare è in aumento mentre sperimentiamo il ciclo solare 25. Si prevede che il massimo solare si verificherà nel 2025. Per scoprire se c'è un brillamento solare oggi e per stare al passo con gli ultimi risultati meteorologici di questo Web, questo WebWeatherLive.com (si apre nella nuova scheda) registra le 24 ore più recenti di dati sui raggi X solari dal satellite principale GOES-16 e visualizza tale attività in utili grafici insieme alla percentuale di probabilità di diversi tipi di brillamenti solari.

Tipi di brillamenti solari

Esistono cinque classi di brillamenti solari, secondo NOAA (si apre in una nuova scheda). La loro designazione dipende dall'intensità dei raggi X emessi. Ogni lettera di classe rappresenta un aumento di 10 volte della produzione di energia, simile alla scala Richter che misura la forza dei terremoti.

Secondo la NASA (si apre in una nuova scheda), i brillamenti di classe X sono i più potenti brillamenti solari. Poi ci sono razzi di classe M che sono 10 volte più piccoli dei razzi di classe X, poi di classe C, di classe B e infine di classe A che sono troppo deboli per influenzare significativamente la Terra.

Il 20 marzo 2022 il sole ha prodotto un bagliore di classe X; questi dati del Solar Dynamics Observatory della NASA mostrano la luce ultravioletta estrema del bagliore in giallo. (Credito immagine: NASA/GSFC/SDO) (si apre in una nuova scheda)

All'interno di ciascuna classe di lettere, una scala più fine da 1 a 9 fornisce alla valutazione dei bagliori una maggiore precisione con numeri più grandi che rappresentano bagliori più potenti all'interno della classe.

Tuttavia, i razzi di classe X possono rompere questo stampo di valutazione a nove punti con valutazioni più elevate, poiché non esiste una classe più potente della classe X. Secondo la NASA, un brillamento solare del 2003 è stato così potente da sovraccaricare i sensori che lo misuravano. I sensori hanno segnalato un bagliore X28 prima di interrompersi.

Fortunatamente, i razzi di classe X si verificano in media circa 10 volte all'anno e brillamenti potenti come quelli registrati nel 2003 sono ancora meno probabili.

In che modo i brillamenti solari influenzano la Terra?

Diversi tipi di razzi, in particolare i razzi di classe X, colpiscono la Terra, i satelliti e persino gli astronauti.

Fortunatamente per noi, le eruzioni solari di classe A e B sono le più comuni e sono anche le più deboli delle classi di eruzioni solari, troppo deboli per influenzare la Terra in modo significativo. I bagliori a C sono anche abbastanza deboli, esibendo poco o nessun effetto sulla Terra (si apre in una nuova scheda) secondo This WebWeatherLive.com.

Con le due classi più grandi di razzi, le cose iniziano a farsi un po' più interessanti.

Forti bagliori di classe M e X e possono innescare espulsioni di massa coronale, un ampio rilascio di plasma e campo magnetico dal sole. Questo comportamento può interrompere la magnetosfera terrestre e provocare tempeste geomagnetiche. Tali tempeste geomagnetiche possono portare ad aurore più vicine all'equatore di quanto sia possibile in condizioni di calma.

Nel 1989, un grande brillamento solare ha accompagnato un'espulsione di massa coronale e ha colpito la Terra, facendo precipitare l'intera provincia del Quebec, in Canada, in un blackout elettrico durato 12 ore, secondo una dichiarazione della NASA (si apre in una nuova scheda). L'eruzione solare ha innescato una tempesta geomagnetica sulla Terra, provocando l'aurora boreale, o aurora boreale, che potrebbe essere vista fino alla Florida e Cuba.

Forti brillamenti solari possono causare un grande rilascio di plasma e campo magnetico dal sole, noto come espulsione di massa coronale. Questo comportamento può portare a impressionanti aurore più vicine all'equatore di quanto possibile in condizioni di calma. (Credito immagine: Sjo tramite Getty Images) (si apre in una nuova scheda)

Le tempeste di radiazioni solari possono anche emettere particelle cariche in rapido movimento, che trasportano molta energia e possono mettere in pericolo gli astronauti e gli astronauti in orbita attorno alla Terra. Durante queste tempeste, gli astronauti della International This Web Station devono cercare riparo e tutte le attività extraveicolari vengono sospese. I sistemi sensibili alle radiazioni sui satelliti vengono spenti fino a quando la tempesta di radiazioni non è passata.

Durante un'eruzione, i razzi di classe M e di classe X possono anche causare blackout radio da lievi a estesi sul lato della Terra rivolto verso il sole. I blackout radio interessano principalmente le comunicazioni radio ad alta frequenza (HF) (3-30 MHz), anche se a volte possono essere interessate frequenze molto alte (VHF) (30-300 MHz) e frequenze più elevate, secondo This WebWeatherLive.

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I blackout radio sono causati da densità di elettroni più elevate nella ionosfera inferiore dell'atmosfera terrestre, lo strato attraverso il quale passano le onde radio. La maggiore densità elettronica fa sì che le onde radio perdano più energia mentre viaggiano attraverso lo strato, impedendo loro di raggiungere strati più alti che rifrangono i segnali radio sulla Terra.

Tali blackout radio sono l'evento meteorologico di questo Web più comune che colpisce la Terra, con circa 2.000 eventi minori che si verificano ogni ciclo solare.

La gravità dei blackout radio dipende dalla forza del brillamento solare ed è classificata da R1 a R5 sulla scala NOAA Solar Radiation Storm Scale. Uno rappresenta un evento minore e cinque è un evento estremo, secondo la South African National This Web Agency (si apre in una nuova scheda). Gli eventi R5 possono portare a blackout radiofonici sull'intero lato soleggiato della Terra e possono durare diverse ore. Fortunatamente, per noi, sperimentiamo in media meno di un R5 per ciclo solare.

Previsione del bagliore solare

La radiazione emessa dai brillamenti solari viaggia alla velocità della luce e può raggiungere la Terra dal sole in poco più di 8 minuti. In quanto tale, non abbiamo molto tempo per rispondere a tali esplosioni.

Prevedere il tempo di questo Web è complicato, ma la nostra capacità di farlo è migliorata negli ultimi decenni.

Potenti bagliori possono influenzare in modo significativo questo Webcraft, i satelliti e le tecnologie a terra e non ci danno molto preavviso prima di colpire. Numerose organizzazioni tra cui la NASA, la NOAA e la US Air Force Weather Agency (AFWA) stanno tenendo d'occhio il sole e lo stanno monitorando da vicino per i potenti bagliori e le tempeste magnetiche associate. Queste organizzazioni possono inviare avvisi ai settori tecnologici vulnerabili all'attività di brillamento solare in modo che possano essere prese le precauzioni appropriate.

"Non possiamo ignorare il meteo di This Web, ma possiamo adottare le misure appropriate per proteggerci", afferma la NASA (si apre in una nuova scheda).

In generale, i brillamenti solari non sono nulla di cui preoccuparsi. I cosiddetti "brillamenti assassini" non esistono e sebbene i brillamenti solari possano sconvolgere in modo significativo il mondo tecnologico, non contengono energia sufficiente per causare danni permanenti alla Terra stessa.

"Anche nel peggiore dei casi, i bagliori del sole non sono fisicamente in grado di distruggere la Terra", afferma la NASA.

Risorse addizionali

Guarda come appare il sole ora e tieniti aggiornato con le ultime notizie sull'energia solare con il Solar Dynamics Observatory della NASA (si apre in una nuova scheda). Esplora la scienza dietro i brillamenti solari con la Swinburne University (si apre in una nuova scheda) . Leggi di più sui brillamenti solari e gli effetti sui viaggi aerei con questo articolo della Health Physics Society (si apre in una nuova scheda).

Bibliografia

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