- Ogni tempesta geomagnetica ha origine nel Sole, non nel tempo atmosferico.
- I due inneschi principali sono le espulsioni di massa coronale e i flussi veloci dai buchi coronali.
- Il fattore chiave è la direzione del campo magnetico del vento solare, in particolare quando punta verso sud.
- L energia che entra genera correnti, accende le aurore e altera temporaneamente il campo magnetico terrestre.
- Le tempeste aumentano di frequenza intorno al massimo dell attività solare undicennale.
Quando si parla di "tempesta geomagnetica" può suonare come un fenomeno meteorologico, ma non ha nulla a che vedere con nuvole o pioggia. Si tratta di una perturbazione che avviene molto lontano da noi, nella bolla magnetica che avvolge la Terra. E quasi sempre la causa risale a una sola sorgente: il Sole.
Tutto parte dal Sole
Il Sole non è una palla di luce stabile. È una sfera di plasma in continuo movimento che genera campi magnetici potenti. Questi campi si avvolgono, accumulano tensione e talvolta si rilasciano violentemente. Quando ciò accade, il Sole può lanciare verso lo spazio grandi quantità di materia e campo magnetico.
Il vento solare, un soffio costante
Il vento solare è il flusso continuo di particelle cariche che esce dal Sole in tutte le direzioni. La Terra vive continuamente dentro questo soffio. Di norma è moderato e non crea problemi. Una tempesta si scatena quando il vento diventa molto più veloce, denso o magneticamente carico del solito, e trasferisce energia in modo efficiente nell ambiente spaziale terrestre.
Espulsioni di massa coronale
Le espulsioni di massa coronale sono eruzioni singole e potenti. In un evento il Sole può assestare un enorme "getto" di plasma e campo magnetico. Se questo getto è diretto verso la Terra, impiega da un giorno a diversi giorni per arrivare e può comprimere il vento solare davanti a sé formando onde d urto. Le CME sono responsabili della maggior parte delle grandi tempeste storiche.
Buchi coronali e flussi ricorrenti
I buchi coronali sono regioni dove il campo magnetico solare si apre verso lo spazio e permette al vento di sfuggire più velocemente. Quando un buco coronale persiste, ogni rotazione solare lo riporta a puntare verso la Terra e invia flussi veloci a intervalli regolari. Questi eventi sono meno intensi delle CME ma molto più ricorrenti.
La direzione del campo magnetico è decisiva
Non basta che il vento sia rapido. Conta soprattutto la direzione del campo magnetico che trasporta. Se quel campo punta verso sud, opposto al campo terrestre sul lato rivolto al Sole, avviene la riconnessione magnetica. Questa apre una "porta" che consente all energia solare di entrare nella magnetosfera molto più facilmente.
Cosa succede nella magnetosfera
L energia e le particelle che entrano intensificano correnti elettriche nello spazio vicino alla Terra, rafforzano il ring current che indebolisce il campo misurato a terra, riscaldano l alta atmosfera e producono le aurore polari. Una tempesta si sviluppa in tre fasi: arrivo e compressione iniziale, fase principale con riconnessione e massimo impatto, poi recupero graduale.
Perché alcune tempeste sono enormi
Le tempeste più intense richiedono più fattori allineati: un evento solare potente e diretto verso la Terra, condizioni persistenti nel tempo e un campo magnetico entrante con orientamento favorevole alla riconnessione. Quando tutto coincide si possono formare supertempeste.
Fonti
- NOAA NWS Space Weather Prediction Center: https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/geomagnetic-storms
- GFZ Helmholtz Centre for Geosciences: https://www.gfz-potsdam.de/en/section/geomagnetism/data-products-services/geomagnetic-kp-index
- NASA Science: https://science.nasa.gov/sun/solar-storms-and-flares/
