Nel maggio 2024, la Terra ha sperimentato la tempesta geomagnetica più potente degli ultimi vent’anni, generando aurore boreali che potrebbero essere state tra le più intense mai registrate negli ultimi 500 anni. In un nuovo studio, pubblicato su Astrophysical Journal, i fisici spaziali guidati dall’Università dell’Iowa presentano la ricostruzione più dettagliata finora disponibile di una serie di eruzioni solari che hanno prodotto le tempeste geomagnetiche del maggio 2024 sulla Terra. I ricercatori hanno scoperto che l’intensità delle tempeste geomagnetiche è stata causata da 10 espulsioni di massa coronale – eruzioni infuocate dalla superficie solare che proiettano particelle cariche nello spazio – avvenute nell’arco di quattro giorni. Durante questo periodo, diverse delle prime eruzioni solari si sono fuse, espandendo la nube magnetica mentre si dirigeva verso la Terra.
Le successive esplosioni solari hanno prodotto nuove nubi magnetiche che hanno raggiunto e spinto la nube originaria, già consolidata, espandendone ulteriormente le dimensioni e l’intensità. Questa nube sovradimensionata e super-carica si è poi scontrata con lo scudo magnetico terrestre, o magnetosfera, generando intense tempeste e aurore boreali visibili fino al Mississippi, all’Himalaya, al Nord Italia e al Queensland, in Australia.
“Un evento unico”
“Non abbiamo mai osservato, almeno con le attuali tecniche di osservazione e simulazione, un caso in cui 10 espulsioni di massa coronale si siano fuse e siano avvenute insieme”, afferma Shirsh Soni, ricercatrice post-dottorato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università dell’Iowa e autore corrispondente dello studio. “Questo è stato un evento unico“. Le eruzioni solari che hanno causato le tempeste geomagnetiche sulla Terra si sono verificate durante il massimo solare, una fase naturale del ciclo di circa 11 anni in cui il Sole passa da una fase di bassa a una di alta attività magnetica. Gli scienziati ritengono che il Sole stia per entrare in una fase di declino dell’attività.
L’importanza dello studio
Prima o poi, però, il Sole entrerà in una fase attiva e il lavoro di Soni e la modellazione computazionale dei ricercatori dell’Università di Lovanio, in Belgio, potrebbero aiutare a identificare gli effetti delle eruzioni solari prima che raggiungano il nostro pianeta. “Il nostro studio è importante perché la maggior parte dei modelli di meteorologia spaziale che abbiamo si basano su singole eruzioni”, spiega Soni. “Ora sappiamo dell’interazione tra le espulsioni di massa coronale e degli effetti che queste nubi fuse possono avere sulla Terra, e questo è molto importante da capire per creare previsioni del meteo spaziale più accurate”.
I dettagli dello studio
I ricercatori hanno ricostruito le eruzioni solari attraverso i dati sul plasma e sul campo magnetico catturati dallo strumento Wind, che misura il vento solare – il flusso continuo di particelle cariche provenienti dal Sole – in prossimità del punto in cui impatta sullo scudo magnetico terrestre. I dati di Wind hanno mostrato il passaggio di quattro nubi magnetiche, il che spiega in parte perché i fisici avessero inizialmente ipotizzato un numero inferiore di eruzioni solari. Ma il team di Soni ha osservato nei dati che la velocità del vento solare dopo il passaggio delle nubi era più del doppio della velocità tipica. Il team ha ipotizzato che ciò fosse dovuto al fatto che si erano verificate altre eruzioni solari non documentate.
I ricercatori hanno utilizzato modelli e simulazioni avanzate dell’attività superficiale del Sole per documentare l’esistenza di 10 espulsioni di massa coronale. “Volevamo ricostruire il quadro completo“, afferma Soni.
Le informazioni chiave
Quel quadro ha rivelato alcune informazioni chiave:
- le nubi magnetiche provenienti dalle prime sette espulsioni di massa coronale si sono fuse dopo essere eruttate dal Sole.
- Due successive espulsioni di massa coronale si sono unite tra loro, raggiungendo la nube originale.
- L’ultima espulsione di massa coronale ha prodotto una nube che inizialmente ha viaggiato a una velocità sbalorditiva di quasi 1.600 chilometri al secondo, prima di collidere con la nube magnetica aggregata e spingerla verso la Terra.
Questa insolita sequenza di eventi ha generato la tempesta geomagnetica sulla Terra “di un’intensità estrema”, afferma Soni.