Tempeste Solari e Ionosfera

Secondo un nuovo studio le tempeste solari possono provocare non soltanto un eccesso di particelle cariche nell’alta atmosfera terrestre, nelle regioni polari, ma possono anche causare l’esatto opposto: la formazione di aree quasi prive di particelle cariche.

Un team di ricercatori provenienti da Danimarca, Stati Uniti e Canada ha realizzato questa scoperta studiando una tempesta solare che ha raggiunto la Terra nel Febbraio 2014, i cui effetti sulla ionosfera sono stati documentati in tutte le latitudini settentrionali dal network globale di navigazione satellitare.

Le tempeste solari spesso implicano un’eruzione sul Sole chiamata espulsione di massa coronale (coronal mass ejection, CME). Si tratta di una vasta nube di particelle cariche che viaggiano nello spazio e disturbano il campo magnetico nel Sistema Solare. Quando questo flusso incontra il campo magnetico terrestre, interagisce con esso nel corso di una serie di processi fisici complessi e innesca perturbazioni nel campo magnetico stesso, chiamate tempeste geomagnetiche. Le interazioni possono portare alla formazione di regioni instabili con eccesso di elettroni nella ionosfera, a partire da circa 80 chilometri al di sopra della superficie terrestre.

La tempesta geomagnetica del 2014 sarebbe derivata da due potenti espulsioni di massa coronale e la conseguenza è stata la formazione di aree con esubero di elettroni nella ionosfera, al di sopra della Groenlandia. Ma appena a sud di queste aree gli scienziati, con loro sorpresa, hanno individuato vaste zone, di estensione tra 500 e 1000 chilometri, in cui gli elettroni erano stati spazzati via, aree private di elettroni per diversi giorni.
Non è noto il motivo di questo processo. Una spiegazione possibile è che gli elettroni si ricombinino con ioni caricati positivamente fino a che non ci sono più elettroni in eccesso, oppure che avvenga una ridistribuzione delle cariche non solo orizzontalmente ma anche verticalmente. In ogni caso, che si tratti di un eccesso o un’assenza di elettroni, processi di questo tipo possono provocare alterazioni delle comunicazioni radio, riduzione dell’accuratezza del sistema GPS o danni ai satelliti e alla rete elettrica. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Radio Science.
[ Barbara Bubbi ]

https://solarsystem.nasa.gov/news/2017/04/10/solar-storms-can-drain-electrical-charge-above-earth

Credit: NASA