Siamo abituati a controllare le previsioni del tempo prima di uscire di casa. Esiste però anche un altro tipo di meteo, che riguarda ciò che succede tra il Sole e la Terra: il meteo spaziale. Non porta pioggia né neve, ma può spegnere satelliti, disturbare il GPS, mandare in tilt reti elettriche e regalarci spettacolari aurore boreali. Da qualche anno è sorvegliato con la stessa attenzione con cui si osservano gli uragani.
Il Sole, una stella irrequieta
Il protagonista del meteo spaziale è il Sole. La nostra stella emette continuamente il vento solare, un flusso di particelle cariche che si espande in tutto il Sistema solare a centinaia di chilometri al secondo. Periodicamente produce anche eventi più violenti:
- brillamenti, esplosioni di radiazione che in pochi minuti liberano un'energia enorme e arrivano sulla Terra alla velocità della luce, in poco più di otto minuti;
- espulsioni di massa coronale, gigantesche nubi di plasma magnetizzato lanciate nello spazio, che raggiungono la Terra in uno-tre giorni;
- tempeste di particelle ad alta energia, che possono essere pericolose per gli astronauti e per l'elettronica dei satelliti.
L'attività del Sole segue un ciclo di circa 11 anni, scandito dal numero di macchie solari. Il ciclo attuale, il numero 25, ha raggiunto il massimo tra il 2024 e il 2025, con alcune delle tempeste più intense degli ultimi vent'anni. Il meccanismo dei brillamenti è raccontato nell'articolo sui brillamenti stellari.
Lo scudo della Terra
A proteggerci è il campo magnetico terrestre, che devia gran parte delle particelle. Quando una nube di plasma solare lo colpisce con forza, però, la magnetosfera si comprime e si deforma, e si scatena una tempesta geomagnetica. Le particelle vengono incanalate verso i poli, dove accendono le aurore, e nel sottosuolo e nelle linee elettriche si generano correnti indotte. Il campo magnetico reagisce agli urti anche vibrando, come spiega l'articolo sul campo magnetico che vibra come un tamburo.
Cosa può succedere
Gli effetti del meteo spaziale sono concreti e documentati:
- Nel marzo 1989 una tempesta geomagnetica provocò il collasso della rete elettrica del Québec, in Canada, lasciando sei milioni di persone senza corrente per circa nove ore.
- Nel febbraio 2022 SpaceX perse circa 40 satelliti Starlink appena lanciati: una tempesta moderata aveva gonfiato l'alta atmosfera, aumentando l'attrito e facendoli ricadere prima di raggiungere l'orbita definitiva.
- Le tempeste possono degradare la precisione del GPS, interrompere le comunicazioni radio ad alta frequenza usate dagli aerei sulle rotte polari e danneggiare i pannelli solari dei satelliti.
- Gli astronauti, soprattutto fuori dall'orbita bassa, devono proteggersi dalle tempeste di particelle, come succede ogni giorno a chi vive sulla Stazione Spaziale Internazionale.
Lo scenario più temuto è un evento paragonabile alla tempesta di Carrington del 1859, la più forte mai registrata. All'epoca mise in crisi solo i telegrafi; oggi potrebbe causare danni a trasformatori e reti elettriche difficili da riparare in tempi brevi.
Le previsioni
Prevedere il meteo spaziale è difficile, ma si fanno progressi. Satelliti come SOHO e SDO osservano il Sole in continuazione e permettono di vedere le espulsioni di massa appena partono. Altri satelliti, posizionati a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra verso il Sole, misurano il vento solare in arrivo e danno un preavviso di circa 15-60 minuti prima che colpisca la magnetosfera.
Negli Stati Uniti il servizio di previsione della NOAA classifica le tempeste geomagnetiche su una scala da G1 (deboli) a G5 (estreme). In Europa l'ESA coordina un servizio di meteo spaziale e prepara la missione Vigil, che osserverà il Sole "di lato" per vedere in anticipo le regioni attive prima che si girino verso la Terra. Anche l'Italia partecipa con l'INAF e l'INGV al monitoraggio della ionosfera.
Il lato bello: le aurore
Il meteo spaziale non porta solo guai. Le stesse tempeste che preoccupano gli operatori dei satelliti accendono le aurore. Durante la grande tempesta del maggio 2024 le aurore sono state viste in gran parte d'Europa e perfino in Italia, colorando il cielo di rosa e rosso.
Per questo gli appassionati consultano ormai le previsioni del meteo spaziale come si consulta un'app del tempo: indice Kp, velocità del vento solare, orientamento del campo magnetico interplanetario. Chi vuole capire come nascono le luci polari e perché assumono forme sorprendenti può leggere l'articolo sull'aurora a forma di drago.
Una giornata dedicata
Negli ultimi anni diverse iniziative, in Europa e negli Stati Uniti, hanno dedicato giornate di divulgazione al meteo spaziale, spesso legate proprio alle aurore, per far conoscere al pubblico un fenomeno che influenza la vita quotidiana più di quanto si pensi. In una società che dipende da satelliti, reti elettriche e navigazione satellitare, sapere cosa fa il Sole è diventato importante quanto sapere se domani pioverà.
Le cronache antiche aiutano a ricostruire le tempeste solari del passato: in Giappone, per esempio, sono state descritte le aurore a ventaglio del 1770.
Le previsioni aggiornate sono consultabili sul sito dello Space Weather Prediction Center della NOAA. Altri articoli sul Sole e sul cielo si trovano nella sezione Astronomia.
