Macchia solare potenzialmente pericolosa per la Terra, i dettagli

Si chiama AR3270 e si tratta di una gigantesca regione attiva solare monitorata dai satelliti della NASA e che nelle ultime 24 ore si è evoluta così rapidamente da far emettere un "allerta" per possibili tempeste geo-magnetiche.

Macchia solare
Immagine del sole presa dal satellite SDO in cui si vede evidenziata la regione attiva AR3270 contenente i due gruppi di macchie in rapida evoluzione

Il satellite Solar Dynamics Observatory della NASA, che potremmo a tutti gli effetti considerare come una sentinella a protezione della Terra, ha diramato una suo “allerta”!

Sta osservando, proprio in queste ore, una particolarissima regione attiva solare catalogata con la sigla AR3270 che suscita interesse (timore) per la sua rapidissima evoluzione temporale e spaziale.

Ciò che giustifica l’allerta è il fatto che questa regione attiva si trova al momento sul lato del Sole che guarda la Terra e quindi gli effetti di eventuali fenomeni esplosivi con emissione di plasma potrebbero interessare la Terra.

Cos'è l'attività magnetica solare

Sebbene abbia un’età di circa 4.6 miliardi di anni, il nostro Sole rimane “attivo” da un punto di vista magnetico.

Una caratteristica della superficie solare è proprio la presenza di intensi campi magnetici che, una volta generati all’interno del Sole con processi di natura magneto-idro-dinamica, risalgono ed emergono in superficie.

In superficie i campi magnetici danno luogo ad una serie di fenomeni, quali ad esempio le macchie solari, i brillamenti, le emissioni coronali di plasma, il vento solare. Nel loro insieme questi fenomeni prendono il nome di “attività magnetica solare”.

La quantità di campi magnetici sulla superficie solare, e quindi anche il livello di attività magnetica, varia ciclicamente con un periodo di 11 anni (il famoso ciclo undecennale delle macchie solari).

Quindi, per capirci, l’attività magnetica cresce per circa 5 anni e mezzo (raggiungendo il massimo) e poi diminuisce nei successivi 5 anni e mezzo (raggiungendo il minimo).

L’ultimo minimo di attività è avvenuto nel 2020 e il prossimo massimo di attività è previsto per la metà del 2025, cioè tra circa 2 anni.

Cosa sono le regioni attive come AR3270

Anche in periodi non troppo vicini al massimo, come in questi mesi, il Sole può manifestare fenomeni particolarmente intensi come ad esempio la grande regione attiva AR3270 che proprio in queste ore si sta sviluppando e assumendo dimensioni veramente ragguardevoli.

Le regioni attive sono le regioni della superficie solare in cui i campi magnetici interni spuntano in superficie.

I campi magnetici hanno una struttura simile a tubi (tubi di flusso del campo magnetico). La regione in cui un tubo magnetico emerge in superficie (chiamato in inglese "footprint" cioè orma) ha una temperatura più bassa delle regioni vicine senza campi magnetici. Per un effetto di contrasto visivo esso appare scuro (sebene abbia temperature anche superiori ai 4000 gradi) e viene chiamato "macchia". La macchia solare, come si vede nella figura di sotto, ha una regione interna più scura, detta 'ombra', ed una circostante meno scura detta 'penombra'.

AR3270
Ingrandimento sulla regione attiva AR3270. L'immagine è un magnetogramma che mostra la distribuzione del campo magnetico, mentre lo zoom è la corrispondente immagine ottica.

Nel caso di AR3270 la stessa regione attiva presenta due gruppi macchie le cui dimensioni sono cresciute di 10 volte in appena 24 ore e che hanno assunto una struttura a forma di anello. I due gruppi di macchie hanno polarità opposte ed evolvendo in forma e dimensioni potrebbero "entrare in contatto", o i loro tubi riconnettersi, producendo un immediato rilascio di energia termica e quindi una gigantesca esplosione. Volendo fare un paragone con l'esperienza quotidiana, succede quello che osserviamo quando cavi elettrici positivo e negativo entrano in contatto e producono un cortocircuito (ma nel caso solare su scala gigantesca).

Le regioni attive hanno una vita finita, cioè nascono, si evolvono e poi si dissipano. Per identificarle viene usato un numero preceduto da AR (Active Region) e denota l'ordine cronologico con cui vengono osservate. La regione AR0001 è stata osservata il 5 Gennaio 1972, ma ne esistevano già da prima che si iniziasse a catalogarle.

Quali gli effetti sulla Terra

La rapida evoluzione sia spaziale che temporale delle regioni attive ne suggerisce una notevole instabilità magnetica, per cui è possibile che si inneschino fenomeni quali esplosioni (i brillamenti solari) con conseguente eiezione di plasma solare, cioè emissioni di protoni ed elettroni a velocità supersoniche.

Ciò che potrebbe succedere nel caso di AR3270 è proprio uno o più brillamenti con emissione di plasma in direzione della Terra.

Il NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) prevede per AR3270 una probabilità del 15% che possa produrre brillamenti di classe M (i quali comportano brevi blackout radio che interessano le regioni polari della Terra) e del 5% che possa produrre brillamenti di classe X (che comportano blackout radio e tempeste geomagnetiche di lunga durata).

E' proprio per il monitoraggio di questi fenomeni esplosivi che esistono dei satelliti artificiali che osservano in modo continuativo il Sole e fungono da vere e proprie sentinelle.

Il loro scopo è anche quello di pre-allertare la Terra nel caso si stiano sviluppando fenomeni particolarmente significativi per la Terra.

Chi ci protegge in queste circostanze

La Terra ha una sua naturale protezione da questi fenomeni grazie al campo magnetico terrestre. Questo ha una struttura tale da catturare queste particelle elettriche pericolose provenienti dal Sole e di trascinarle all'interno della ionosfera verso i poli terrestri. Generalmente, l'innesco di queste tempeste geo-magnetiche porta alla formazione di aurore boreali e australi e a blackout e disturbi temporanei ai sistemi di telecomunicazioni.