FISICA SPAZIALE , PRIMA ANALISI GLOBALE DI UN’ERUZIONE SOLARE

L’Aquila - Uno studio che riveste particolare importanza perché fornisce nuovi dati per la creazione di un modello previsionale su cui il gruppo dell’Università dell’Aquila, sotto la guida del Dr. Mirko Piersanti, sta lavorando in collaborazione con l’INGV di Roma, il CNR di Firenze e con la NASA, che potrebbe fornire un preavviso di 24-36 ore sulla formazione e sull’intensità delle correnti ionosferiche, prevenendo possibili danni alle centrali elettriche e alle comunicazioni satellitari.

La vita sulla Terra è garantita anche grazie al campo magnetico che la circonda (magnetosfera), che, come uno scudo, ci protegge dal vento solare, un flusso di particelle cariche proveniente dal sole che viaggia a più di 400 km/s. In assenza della magnetosfera, infatti, il vento solare sarebbe in grado di spazzerebbe via la nostra atmosfera rendendo di fatto il pianeta non abitabile.
Circa un anno e mezzo fa (21-22 Giugno 2015), in un periodo di particolare attività del Sole, una eruzione solare (CME) ha temporaneamente compromesso la capacità dello scudo, producendo un indebolimento transitorio. In quell’occasione la nostra magnetosfera è stata compressa dal vento solare, indebolita (“incrinata”) in molti punti, e la radiazione solare ha potuto fare breccia.
Il gruppo di ricerca in Fisica Spaziale dell’Ateneo aquilano, sotto la guida Dr. Mirko Piersanti, ha eseguito la prima analisi globale degli effetti che questo CME ha provocato sul nostro pianeta. I risultati di questa analisi sono stati pubblicati in un numero speciale della prestigiosa rivista “Solar Physics” (https://link.springer.com/article/10.1007/s11207-017-1186-0) il 5 novembre 2017.. L’analisi, che ha coinvolto tutta la comunità di Fisica Solare e Spaziale Italiana, ha coperto tutti i possibili aspetti dell’evento di Giugno 2015: dallo studio della regione attiva sul Sole (attraverso l’utilizzo dei dati dei più moderni satelliti e telescopi, come “Solar Dynamics Observatory” e “Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics”), alla sua propagazione nello spazio interplanetario (attraverso l’uso dei dati dai satelliti NASA “WIND” ed “ACE”), fino alle conseguenze del suo arrivo sulla Terra (attraverso l’utilizzo dei dati da magnetometro situati su tutto il pianeta). In particolare, la ricerca, prima nel suo genere, ha mostrato come il 21 Giugno 2015, una gigantesca nube di plasma sia stata espulsa dalla corona solare e abbia colpito la magnetosfera alla velocità di circa 2,5 milioni di chilometri all’ora (circa 700 km/sec). Il fenomeno ha causato diversi blackout dei segnali radio in molti Paesi, in particolare a elevate latitudini del Nord e Sud America, generando anche eccezionali aurore boreali.
I ricercatori Italiani, grazie a una serie di modelli elaborati sui dati dei satelliti GOES, hanno scoperto che la magnetosfera ha subìto una profonda trasformazione in alcuni punti, del tutto inaspettati e imprevedibili. I modelli hanno, infatti, suggerito che l’impatto del vento solare è stato così violento da causare una grave compressione della magnetosfera, che si è ridotta da circa 11 volte il raggio della Terra a sole 4 volte. Lo scudo magnetico è stato così tanto indebolito da permettere alle radiazioni e ai raggi cosmici di raggiungere la superficie terrestre. Questo anomalo flusso di particelle di origine solare ha generato in ionosfera, soprattutto ad alte latitudini, dei nuovi sistemi di correnti che hanno portato gravi problemi nelle comunicazioni e una serie di black-out. Grazie ad un modello sviluppato proprio dal Dr. Mirko Piersanti, questa ricerca è stata in grado di calcolare l’intensità di queste correnti (dell’ordine dei milioni di Ampere) in tutto il globo. Questo tipo di analisi è molto importante perché fornisce nuovi dati per la creazione di un modello previsionale su cui il gruppo dell’Università dell’Aquila sta lavorando in collaborazione con l’INGV di Roma e con la NASA, che potrebbe fornire un preavviso di 24-36 h sulla formazione e sull’intensità delle correnti ionosferiche, prevenendo possibili danni alle centrali elettriche e alle comunicazioni satellitari.

Rif. e info: dott. Mirko Piersanti
Gruppo di Fisica Spaziale
Dipartimento di scienze fisiche e chimiche
Università degli Studi dell’Aquila
mirko.piersanti@aquila.infn.it

*Il gruppo di Fisica Spaziale dell’Università dell’Aquila è composto dal Prof. U. Villante (professore Ordinario), Prof. M. Villante (Professore Associato), Prof. P. Francia (Professore Associato), Dr. M. De Lauretis (Ricercatore a Tempo indeterminato), Dr. Mirko Piersanti (Assegnista di Ricerca), Simone Di Matteo (dottorando di Ricerca) e Adrea Piancatelli (Tecnico di Laboratorio). L’attenzione sulla loro attività scientifica è andata crescendo nel tempo anche a seguito di iniziative di livello nazionale e internazionale come la pubblicazione, a cura della Springer, di un Handbook of the Solar-Terrestrial Environment, basato sull’ Advanced School on Solar-Terrestrial Physics, tenutasi a L’Aquila nel mese di settembre del 2006, alla quale si è aggiunto il successo riscosso nell’anno 2008 dalla mostra “Nel Fuoco del Sole” organizzata sempre dall’Università dell’Aquila e dal Consorzio di Area di Ricerca in Astrogeofica presso il Forte Spagnolo nell’ambito delle attività divulgative dell’ International Heliophysical Year 2007-2008. Infine, il Prof. Villante, premio Feltrinelli nel 2011, è il direttore, nonché fondatore, dell’International School of Space Science, scuola di livello internazionale che ogni anno ospita docenti e studenti di livello internazionale su temi di alta levatura scientifica.
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