ANOMALIA NELLE TEMPESTE SOLARI

Dove spariscono gli elettroni

Uno studio mostra come durante le tempeste solari la ionosfera alterni aree ad altissima concentrazione di elettroni (le cosiddette patch) a vaste regioni dove le cariche elettriche sono del tutto e misteriosamente assenti

Sono le tempeste solari a innescare l’affascinante fenomeno dell’aurora polare. Crediti: Davide Coero Borga

È un fenomeno del tutto controintuitivo e, al momento, privo di una spiegazione. Sembra che nel corso delle tempeste solari, quando grandi quantità di plasma altamente ionizzato infrangono lo “scudo” del campo magnetico terrestre e si infilano nella ionosfera, gli elettroni presenti in atmosfera scompaiono misteriosamente in porzioni di cielo considerevoli (fra i 500 e 1000 chilometri di raggio). È quanto riporta uno studio condotto dalla Technical University di Danimarca insieme alle università di New Brunswick, il NASA Jet propulsion laboratory e l’università dell’Illinois, appena pubblicato sulla rivista Radio Science.

Quando si verifica un’eruzione sulla superficie del Sole, sappiamo che una nube di particelle elettricamente carica s’invola nello spazio in direzione Terra, dando vita a una vigorosa tempesta solare che (non tutto il male viene per nuocere) può anche innescare l’affascinante fenomeno dell’aurora boreale sulla regione artica.

La tempesta potrebbe però avere anche un forte impatto sull’efficienza dei sistemi di comunicazione e di navigazione a quelle latitudini. E per questo motivo è così importante studiare e comprendere sempre meglio questo genere di eventi.

Durante le tempeste solari, il plasma altamente ionizzato espulso dalla nostra stella riesce a penetrare la parte alta dell’atmosfera terrestre, detta ionosfera, a circa 80 chilometri dalla superficie del pianeta. Questo fenomeno si verifica principalmente ad alte latitudini, dove il campo magnetico è più sottile: particelle ed elettroni filtrano l’atmosfera anziché venire riflessi come succede normalmente. È un evento comune e che gli astrofisici hanno imparato a conoscere bene.

La notizia qui è un’altra, ovvero la misteriosa scomparsa di cariche negative da grandi regioni del cielo prossime al fenomeno. Mai registrata precedentemente.

«Abbiamo effettuato ampie misurazioni in corrispondenza di una tempesta solare che ha colpito la regione artica nel 2014: sorprendentemente, in un’area estesa fra i 500 e i 1000 chilometri situata a sud di una delle zone di sovraccarico elettrico e che gli scienziati chiamano patch, gli elettroni presenti in atmosfera sono stati misteriosamente risucchiati via, come da un potentissimo aspirapolvere», spiega Per Høeg della Technical University di Danimarca.

«Non potevamo prevedere qualcosa di simile. E anche ora che i dati ci mostrano questo bizzarro fenomeno, non abbiamo una spiegazione valida per descrivere perché sia avvenuto».

Una risposta agli interrogativi aperti va forse cercata nei processi geomagnetici che interessano il campo magnetico terrestre nella parte meno esposta all’eruzione solare, quella più distante dalla nostra stella.

«Il nostro lavoro può contribuire a rendere più sicura la navigazione nel corso delle tempeste ionosferiche che interessano la regione artica. Identificando i fattori critici che influenzano la qualità della navigazione satellitare ci consente progettare tecnologie capaci di gestire al meglio la situazione di emergenza e valutare la probabilità che si presentino», conclude Høeg.

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