La più grande tempesta solare dal 2005

Intorno alle 6:10 GMT di domenica mattina (22 Gennaio 2012) un intenso brillamento solare emesso dal nostro sole associato ad una emissione di massa coronale (CME) ha raggiunto la Terra. Abbiamo già visto in particelle solari come questi eventi portino ad emissioni di radiazioni in diverse bande energetiche e di particelle cariche, principalmente protoni. Il brillamento è stato classificato come M8.7, in una scala che prevede solo la classe X sopra a quella M, e nonostante non sia stato l’evento maggiore registrato degli ultimi mesi era posizionato in modo tale che le particelle cariche emesse raggiungessero proprio la Terra, come si vede dalla figura seguente.

A causa di questa connessione, questo evento solare è forse è il più grande evento negli ultimi 7 anni che abbia raggiunto la Terra: un effetto evidente di questa attività è che le persone che vivono alle alte latitudini stanno assistendo a spettacolari aurore.

Ecco un video dell’evento solare visto dal satellite SOHO della NASA.

L’aspetto più spettacolare di questo video, oltre alla dimensione delle emissioni di plasma (tenete presente che il sole è il cerchietto bianco, quello piccolo, all’interno della maschera blu), è l’arrivo delle prime particelle cariche che causano tutti quei segni sul rivelatore (quelli che sembrano piccoli graffi) ben visibile dal minuto 0:16 oppure durante il replay dopo il minuto 0:34. Ricordiamoci infatti che le particelle cariche di alta energia viaggiano a velocità prossime a quella della luce.

Come abbiamo già descritto quello che avviene è che il gruppo di macchie solari chiamato Active Region 11402 ha emesso in un piccolo lasso di tempo una energia pari a quella di centinaia di milioni di bombe atomiche! Il meccanismo alla base di questi improvvisi rilasci di energia è legato alla natura delle macchie solari. Il sole non è un corpo solido, ed è soggetto ad una rotazione differenziale: diverse parti ruotano a velocità diverse, con l’equatore che ruota più velocemente dei poli. La rotazione differenziale porta ad una distorsione delle linee di campo magnetico nel tempo, e quando queste sono sufficientemente aggomitolate si formano le famose macchie solari. In queste linee di campo magnetico è immagazzinata una grande quantità di energia e quando le linee vengono troppo compresse, l’energia può essere rilasciata improvvisamente. Quando questo avviene si ha un brillamento solare.

Subito dopo il brillamento si è verificata una emissione di massa coronale (CME): un evento di dimensioni maggiori ma meno intenso dei brillamenti. Il grosso delle particelle emesse durante la CME viaggia a velocità ridotte (intorno a 2200 km/s cioè solo qualche milione di km/h) e hanno raggiunto la Terra intorno alle 14:00 GMT di martedì 24. Sono queste le particelle che interagendo con gli strati più alti dell’atmosfera eccitano gli elettroni esterni degli atomi che diseccitandosi emettono luce causando le aurore.

E’ interessante osservare l’evoluzione temporale di questo evento solare attraverso il flusso di protoni registrato dai satelliti GOES utilizzando la web application iSWA (iNTEGRATED SPACE WEATHER ANALYSIS SYSTEM) della NASA. Le linee colorate, dall’alto in basso, rappresentano il flusso dei protoni con energie maggiori di 1, 5, 10, 30, 50 e 100 MeV. Si vede un primo picco nel flusso corrispondente al brillamento intorno alle 6 del 22 (quindi un paio d’ore più tardi rispetto alle osservazioni ottiche). Successivamente, verso le 4 del 23 Gennaio, si ha un incremento del flusso dovuto stavolta all’arrivo delle particelle accelerate dalla CME. Si nota come le particelle di energia maggiore (e quindi più veloci), arrivino prima delle altre ed infatti la curva del flusso sale prima. Inoltre le particelle più energetiche hanno un abbassamento del flusso più veloce rispetto a quelle più lente, il cui flusso rimane costante e presenta un terzo picco verso la fine del grafico.