Attività solare
Le stelle sono grandi, belle da vedere e affascinanti e con molti altri segreti. Una di queste stelle è particolarmente interessante... il nostro Sole! Senza di essa, qui non funzionerebbe nulla, è ciò che guida le nostre vite.
Quasi tutta l'energia che utilizziamo proviene dal sole, sia che utilizziamo l'energia solare immagazzinata dai combustibili fossili, sia che utilizziamo direttamente l'energia solare; il Sole ci alimenta!!!
Per i radioamatori, il Sole ha un altro significato molto speciale. Infatti, è anche la causa principale di ciò che "funziona" sulle onde corte e su altre bande, cioè di quanto possiamo trasmettere quando
e dove in tutto il mondo tramite le condizioni di propagazione...
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Il funzionamento di una stella
(molto semplificato)
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Una stella funziona come una lotta costante tra due forze in equilibrio: la gravità (dall'esterno verso l'interno) e l'energia radiante (dall'interno verso l'esterno).
È la gravità a comprimere la materia di una stella (per lo più idrogeno e un po' di elio).
Questa enorme pressione crea alte temperature nel nucleo, la materia della stella diventa un cosiddetto plasma e inizia un processo di fusione. In questo processo, i nuclei atomici degli elementi più leggeri si fondono per formare elementi più pesanti. L'energia rilasciata in questo processo è piccola, ma poiché avviene così spesso, la somma delle radiazioni prodotte è estremamente elevata. Abbastanza alta da creare una pressione di radiazione in grado di resistere alla forza di gravità, altrettanto forte.
Questo crea un equilibrio che può essere mantenuto finché il sole ha abbastanza "carburante".
Questa radiazione proveniente dall'interno del sole si presenta a noi come calore e luce dopo alcuni processi di conversione. Inoltre, è presente una percentuale molto elevata di radiazioni non visibili. Si tratta di onde radio fino alla gamma dei raggi X, cioè di forti radiazioni ionizzanti.
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Sun view of Earth Posizione dei pianeti nel Sistema Solare
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Lo scudo protettivo della Terra
Fonte di gioia per i radioamatori
Quindi la luce e il calore che arrivano qui sono la fonte primaria di energia per tutta la vita sulla Terra. Per evitare che una quantità eccessiva di queste radiazioni ci raggiunga (e possa anche essere dannosa), la Terra ha un guscio protettivo che assorbe (filtra) e reindirizza parte delle radiazioni.
Questa copertura protettiva è composta da diversi strati. Conosciamo bene lo strato inferiore, che contiene l'ossigeno che respiriamo. A questi si aggiungono altri strati con funzioni diverse.
Un'area più in alto viene chiamata "ionosfera". Qui l'aria è già estremamente rarefatta. Questa bassa densità permette alle radiazioni solari di penetrare ed energizzare le molecole dell'aria. Nel processo, gli elettroni vengono rilasciati dal guscio atomico, il che è chiamato ionizzazione del gas. Ed è proprio questa ionizzazione che fa sì che le onde radio vengano diffratte da questi strati e deviate verso la terra. Improvvisamente il nostro segnale radio arriva "dietro l'angolo" e, se tutto va bene, anche in tutto il mondo.
La deflessione del segnale radio negli strati della ionosfera dipende da diversi parametri. Tra le altre cose, è importante la densità media delle molecole, che può cambiare nel tempo. E naturalmente la forza della radiazione solare è di grande importanza. E anche questo è soggetto a varie fluttuazioni.
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Avvenimenti speciali del 2024
aprile Eclissi totale di Sole
Esistono ben quattro tipi di eclissi solari: totale, anulare, parziale e ibrida.
- Le eclissi totali di Sole sono forse il più straordinario spettacolo cosmico al quale possiamo assistere dalla Terra. Il Sole ha un diametro di quasi un milione e mezzo di chilometri (1.390.473 per la precisione) ed è 400 volte maggiore di quello della nostra Luna (3.476 km). Ma la Luna è anche circa 400 volte più vicina alla Terra, rispetto al Sole e, di conseguenza, quando i piani orbitali dei due corpi celesti si intersecano, la Luna nuova può sembrare che oscuri totalmente il disco del Sole;
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- Un’eclisse solare parziale di Sole, invece, si verifica quando solo una parte del Sole viene oscurata dalla Luna. Il resto rimane visibile per tutto il tempo e la quantità di Sole che puoi vedere dipende molto da dove ti trovi;
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- Durante un’eclisse anulare, invece, la Luna è troppo piccola per coprire completamente il Sole, una sorta di “finto tramonto” che dura all’incirca 12 minuti;
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- Le eclissi solari ibride si verificano invece quando un’eclissi anulare si trasforma in un’eclissi totale (o viceversa durante il suo percorso).
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FONTE
Una tempesta solare che rimarrà nella storia
maggio 2024
Noi non ce ne accorgiamo, perché siamo abituati a scorgerlo come un disco luminoso, ma la superficie del Sole è un luogo molto turbolento. I forti campi magnetici intrecciati che la caratterizzano talvolta inibiscono il flusso di calore in alcune zone, rendendole più fredde e generando così delle scure macchie solari. Queste macchie sono spesso associate a intensa attività magnetica, e possono provocare delle espulsioni di gas caldo e ionizzato, il plasma, dalla superficie del sole, dette espulsioni di massa coronale (CME, dall’inglese Coronal Mass Ejection).
Quando queste CME colpiscono il campo magnetico del nostro pianeta, possono provocare quella che definiamo tempesta geomagnetica, con gravi disturbi della magnetosfera terrestre a causa dell’impatto del vento solare energetico sull’ambiente spaziale che circonda la Terra .
A partire dal 7 maggio 2024, un gruppo di macchie solari particolarmente attivo, denominato regione attiva 3664 (o AR3664) ha provocato prima un’allerta del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti per possibili brillamenti, poi l’inizio di una vera e propria tempesta solare, la più intensa mai registrata dal 2003.
Da AR3664, infatti, sono state emesse diverse CME, almeno sette dirette verso la Terra secondo quanto riportato venerdì 10 maggio dallo Space Weather Prediction Center (SWPC), che hanno costretto il NOAA ad alzare il livello di pericolosità dell’evento prima da G2 a G4, e poi nella notte fra 10 e 11 maggio a G5, il livello più alto sulla scala di classificazione di queste tempeste.
Questi eventi possono provocare instabilità nella rete elettrica e interferenze nelle comunicazioni satellitari e radio. Attualmente (12 maggio 2024) la tempesta solare è ancora in corso, non tutte le CME inviate dal Sole hanno già raggiunto la Terra, e ancora non sappiamo con precisione quali, e se, ci sono stati danni, soprattutto ai satelliti in orbita.
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Il responsabile di tutto: AR3664
La regione attiva AR3664 si è formata nell’emisfero sud del Sole all’inizio del mese di maggio 2024. In quei giorni l’attività solare è notevolmente aumentata, e tra altre macchie solari importanti si è formata la regione attiva AR3663, nell’emisfero nord del Sole, che tra il 3 e il 6 maggio ha prodotto una decina di brillamenti, molti dei quali di classe X.
Tra il 7 e l’8 maggio, AR3664 ha raddoppiato le sue dimensioni in sole ventiquattr’ore, divenendo grande lo 0.12% della superficie solare. La sua superficie è larga 16 volte la Terra, ed è costituita da una sessantina di diverse macchie solari con una configurazione di campi magnetici molto complessa. Talmente complessa da ricordare il gruppo di macchie solari che l’1 settembre del 1859 provocò la più potente tempesta solare mai registrata, ricordata come l’evento di Carrington.
L’evoluzione della regione attiva 3664 dal 6 al 9 maggio 2024. Credits: Meiying Lee
Dall’8 maggio AR3664 ha iniziato a produrre diversi brillamenti particolarmente intensi, la maggior parte dei quali di classe X, la più potente, oppure M, quella subito sotto. Espelleva materiale ogni 6-12 ore, con un’attività che si stava intensificando sempre di più. E mentre AR3663 non aveva prodotto espulsioni di massa coronale, questa regione invece ha prodotto in poco tempo diverse CME particolarmente significative.
Livello estremo
La sera del 9 maggio, il NOAA ha diramato la prima allerta, prevedendo l’arrivo delle prime CME prodotte da AR3664 per le prime ore di sabato 11. Nel pomeriggio italiano di venerdì, dopo che la tempesta solare aveva superato i satelliti di monitoraggio posti a 1.5 milioni di km dalla Terra, nel punto lagrangiano L1, il NOAA ha alzato il livello della tempesta solare da G2 a G4, in una scala “G” che va da 1 a 5, dove G5 è estremo.
Le tempeste più estreme possono causare blackout diffusi e danni alle infrastrutture della Terra. I sistemi di navigazione radio satellitare e a bassa frequenza come il GPS potrebbero essere interrotti e anche le operazioni dei veicoli spaziali potrebbero avere problemi per quanto riguarda la ricarica e il tracciamento della superficie. Il livello G5 è il più alto, e proprio nella notte italiana tra il 10 e l’11 maggio, il NOAA ha confermato il livello G5 di questa tempesta solare.
Non succedeva da novembre 2003, quando le “tempeste di Halloween” accesero di rosso i cieli dell’Italia. Si trattò di una serie di tempeste solari che hanno coinvolto eruzioni solari e CME, da metà ottobre all’inizio di novembre 2003, con un picco intorno al 28-29 ottobre. Questa serie di tempeste ha generato il più grande brillamento solare attualmente mai registrato, con una potenza pari a X45.
Aurore ovunque. Perché?
Le prime CME, superato L1, in 25 minuti hanno raggiunto la Terra, colpendo la magnetosfera terrestre. Il disturbo geomagnetico provocato dall’assalto delle particelle solari viene misurato, tra gli altri indici, dal Kp index (Planetary K index). Il Kp index varia su una scala da 0 a 9, dove i valori bassi indicano bassa attività geomagnetica e i valori alti indicano alta attività.
Più questo indice è alto, più vengono influenzati satelliti, sistemi di comunicazione, navigazione. Tra il 9 maggio e oggi, 12 maggio, il Kp index si è alzato fino a raggiungere il livello massimo, pari a 9, per ben tre volte.
Variazione del Kp index tra il 9 e il 12 maggio 2024. Credits: SWPC/NOAA
Il Kp index è un indice che caratterizza come cambia l’attività geomagnetica, quindi è utilizzato anche per stimare l’intensità dei fenomeni aurorali. Quanto l’energia delle particelle solari si scarica sull’alta atmosfera terrestre, si generano aurore molto intense, che normalmente rimangono contenute nelle regioni polari, o comunque ad alte latitudini, per via della forma del campo magnetico terrestre.
Tuttavia, a causa della loro enorme energia, le particelle arrivate con le CME di AR3664 sono riuscite a spingersi molto più in basso, disturbando la magnetosfera e interagendo con la ionosfera anche nei cieli di Inghilterra, Germania, Italia, Cina, Australia. Ecco quindi che sopra molti Stati che mai si sarebbero aspettati di assistere a una aurora il cielo si è acceso di rosa, verde, magenta, e generando spettacoli davvero straordinari.
