Il 10 e 11 maggio 2024, il nostro pianeta è stato colpito dalla supertempesta geomagnetica più intensa degli ultimi 2 decenni, un evento ribattezzato “tempesta Gannon“. Questa scarica di energia solare, che ha generato aurore mozzafiato a latitudini insolitamente basse, ha anche fornito ai ricercatori dati cruciali su come lo scudo protettivo di plasma della Terra, chiamato plasmasfera, risponde a tali sollecitazioni estreme. Utilizzando il satellite giapponese Arase, in posizione ideale, un team guidato da Atsuki Shinbori dell’Istituto per la Ricerca Ambientale Spazio-Terra dell’Università di Nagoya, ha osservato in diretta un drammatico “schiacciamento” della plasmasfera e il suo inatteso, lentissimo recupero. I risultati, pubblicati su Earth, Planets and Space, migliorano la nostra comprensione e capacità di previsione sui potenziali danni ai satelliti, al GPS e alle comunicazioni dovuti al “meteo spaziale” severo.
La plasmasfera compressa a un quinto
La plasmasfera è una regione di particelle cariche che avvolge la Terra, lavorando in tandem con il campo magnetico per proteggerci dal vento solare. Normalmente si estende per decine di migliaia di chilometri nello Spazio. Sotto la spinta delle potenti eruzioni solari di maggio, che hanno lanciato miliardi di tonnellate di materiale carico verso la Terra, lo scudo ha ceduto. In sole 9 ore, il suo confine esterno è stato forzato verso l’interno, passando da circa 44.000 km di altitudine a un record minimo di soli 9.600 km. In pratica, la plasmasfera si è contratta a circa un quinto della sua dimensione tipica.
“Abbiamo monitorato i cambiamenti nella plasmasfera usando il satellite Arase e i ricevitori GPS a terra per monitorare la ionosfera. Il monitoraggio di entrambi gli strati ci ha mostrato quanto drammaticamente la plasmasfera si è contratta e perché il recupero ha richiesto così tanto tempo“. ha spiegato il Dr. Shinbori.
Un recupero lento e misterioso
La parte più sorprendente è stata la fase di recupero. Normalmente, la plasmasfera si ricarica con particelle provenienti dalla ionosfera in uno o due giorni. Dopo la tempesta di maggio, ci sono voluti oltre 4 giorni per il rifornimento completo, il recupero più lungo documentato da quando il satellite Arase ha iniziato il monitoraggio nel 2017. La ragione di questa prolungata interruzione è un fenomeno invisibile chiamato “tempesta negativa”.
- Una tempesta negativa si verifica quando il riscaldamento intenso causato dalla tempesta geomagnetica altera la chimica dell’alta atmosfera;
- Ciò provoca un forte calo degli ioni di ossigeno che sono essenziali per produrre le particelle di idrogeno necessarie a rifornire la plasmasfera;
- Questa riduzione della “materia prima” ha essenzialmente tagliato la fornitura di particelle allo scudo, rallentandone drasticamente il recupero.
Le aurore a bassa latitudine
Oltre alla compressione dello scudo, la tempesta ha causato uno spettacolare spostamento delle aurore boreali e australi. Durante la fase più intensa, l’estrema pressione ha compresso il campo magnetico terrestre, permettendo alle particelle cariche di viaggiare molto più vicino all’equatore. Ciò ha permesso alle aurore di manifestarsi in regioni come il Giappone, il Messico e il Sud Europa, dove sono eventi rari. La forza di questa tempesta ha letteralmente spostato la zona aurorale dalle sue solite posizioni polari verso le regioni di media latitudine.
Implicazioni per la tecnologia spaziale
La tempesta Gannon ha avuto conseguenze tangibili: diversi satelliti hanno riscontrato problemi elettrici, i segnali GPS sono stati interrotti e le comunicazioni radio sono state influenzate. Le scoperte del team di Shinbori, in particolare il legame mai osservato in modo così chiaro tra le tempeste negative e il recupero prolungato della plasmasfera, sono fondamentali. Comprendere quanto tempo impiega lo scudo protettivo della Terra a ristabilirsi dopo tali eventi è la chiave per sviluppare modelli di previsione più accurati e per salvaguardare la nostra crescente dipendenza dalla tecnologia spaziale.
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