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Space Weather

Il termine meteorologia spaziale (dall’inglese “Space Weather”) e’ utilizzato per identificare quella disciplina scientifica che si occupa della comprensione e della possibile previsione dei diversi processi che avvengono sul Sole, nel vento solare, nella magnetosfera terrestre, nella ionosfera e nella termosfera e che possono influenzare il funzionamento e l’affidabilità di sistemi tecnologici nello spazio o a terra e che possono risultare pericolosi per la salute degli esseri umani.

Così come il Sole influisce sul clima della Terra, nello stesso modo è responsabile delle condizioni fisiche dello spazio interplanetario che ci circonda. Infatti, un’eruzione solare può, in talune condizioni, generare a terra tempeste e sotto-tempeste magnetiche le quali, oltre ad offrire sicuramente la possibilità di vedere splendide aurore anche a basse latitudini, possono avere un impatto importante sulle nostre tecnologie. Ad esempio, circa 3 giorni dopo un’eruzione solare che si verificò il 10 marzo 1989 non solo si osservarono magnifiche aurore anche a basse latitudini, ma le correnti elettriche indotte a terra dalle fluttuazioni del campo geomagnetico provocarono il black-out dell’intero Québec lasciando nella notte oltre 6 milioni di persone senza corrente.  Più recentemente, due tempeste solari molto intense si sono verificate il 14 luglio del 2000 (generando la cosiddetta “tempesta della Bastiglia”) e il 28-29 ottobre del 2003 (“tempesta di Halloween”). In questo caso, le significative interferenze nelle comunicazioni radio costrinsero alla cancellazione di diversi voli intercontinentali le cui tratte lambivano le zone circumpolari, in modo da evitare l’esposizione dei passeggeri al possibile bombardamento di particelle ad alta energia. L’accuratezza del segnale GPS fu degradata significativamente e diverse spedizioni militari marittime furono annullate. Molti satelliti per uso militare e civile furono messi in “safe mode” (lasciando in funzione solo le componenti elettroniche principali), ma nonostante ciò un satellite scientifico giapponese fu danneggiato in modo permanente. Infine, le intense correnti indotte a terra costrinsero i gestori degli elettrodotti posti in prossimità delle zone aurorali a prendere misure di emergenza per evitare nuovi black-outs.

Possiamo quindi affermare che quando, in talune particolari condizioni, lo scudo elettromagnetico (rappresentato dalla magnetosfera terrestre) che protegge la Terra dai raggi cosmici e dal flusso continuo di elettroni e protoni di origine solare, si apre, anche solo parzialmente, le particelle di origine solare hanno possibilità di arrivare fino a terra con effetti nefasti su una varietà di sistemi tecnologici da cui la società moderna dipende pesantemente:

  • Degradazione delle comunicazioni radio satellitari;

  • Perdita del segnale di posizionamento;

  • Danneggiamento dei sistemi elettrici a bordo dei satelliti;

  • Danneggiamento dei pannelli solari e degli strumenti ottici montati a bordo dei satelliti;

  • Scariche elettriche su aerei ed elicotteri:

  • Correnti geomagneticamente indotte.

I sensori a terra, inclusi quelli installati presso gli osservatori geomagnetici, giocano un ruolo importante nell’ambito della meteorologia spaziale. Quest’ultimi con le loro misure in continuo e disponibili in tempo reale permettono di seguire l’evoluzione temporale dell’arrivo a terra del disturbo di origine solare consentendo da un lato di raccogliere una statistica del fenomeno necessaria all’elaborazione di qualsiasi modello fisico e dall’altro di procedere ad una stima degli effetti prodotti. Presso l’INGV il personale della UF di “Geomagnetismo” e quello della UF di “Fisica dell’Alta Atmosfera” provvedono ad un continuo monitoraggio dei fenomeni che avvengono nella magnetosfera e nella ionosfera terrestri e che ricadono nell’ambito della meteorologia spaziale.

  

Osservazioni inerenti la meteorologia spaziale

 

Campo Magnetico Terrestre

 

Ionosfera

 

 

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