Animazione di un’espulsione di massa coronale come vista da due osservatori solari spaziali e uno strumento basato a terra. L’immagine in color oro è stata ottenuta della sonda NASA Solar Dynamics Observatory, l’immagine in blu dal coronografo K-Cor del Manua Loa Solar Observatory e l’immagine in rosso dalla sonda ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory. Crediti: NASA/ESA/SOHO/SDO/Joy Ng e MLSO/K-Cor
Il Sole ci ristora di luce e di calore, ma a volte la sua esuberanza mette a rischio – oltre a determinate reti satellitari – alcuni impianti tecnologici costruiti sulla Terra. È così nata di recente una specifica disciplina scientifica per studiare, prevedere gli effetti e mitigare l’impatto delle eruzioni solari. Tale scienza viene chiamata space weather, temine che potremmo tradurre con meteorologia spaziale, avendo però ben presente che c’entra poco o nulla con le usuali previsioni del tempo atmosferico.
Proprio sul primo numero annuale della rivista tematica Space Weather è stato pubblicato un insieme di studi che riassumono lo stato dell’arte delle conoscenze su uno dei fenomeni di maggiore interesse pratico della meteorologia spaziale, le correnti geomagneticamente indotte (Gic = geomagnetically induced currents) e sulla loro capacità di danneggiare sistemi come quelli per la distribuzione dell’energia.
Il Sole emette regolarmente un flusso costante di materiale magnetico solare, il vento solare, ma occasionalmente erutta anche enormi nubi di plasma tramite le cosiddette espulsioni di massa coronale. Questo materiale interagisce con il campo magnetico terrestre, causandone dei cambiamenti temporanei che possono, a loro volta, creare correnti elettriche – le Gic, appunto – appena sotto la superficie terrestre.
Strutture metalliche lunghe e sottili in prossimità del terreno, come tubature sotterranee, ferrovie e linee elettriche, possono fungere da conduttori per queste correnti parassite. Correnti che, in condizioni estreme, possono causare un blackout temporaneo sulla linea elettrica interessata, malfunzionamenti dei sistemi di segnalazione ferroviari, falsi allarmi nei sistemi di controllo delle condotte sotterranee, come gli oleodotti.
I cambiamenti repentini nel campo magnetico terrestre provocati da tempeste geomagnetiche, attraverso un processo chiamato induzione elettromagnetica creano correnti elettriche, che possono fluire attraverso binari ferroviari, condutture sotterranee e reti elettriche. Crediti: NASA
I nuovi studi pubblicati sono frutto dell’incontro, sotto l’egida della Nasa, tra specialisti statunitensi di varie branche, come fisici solari, esperti dell’eliosfera e della magnetosfera, ingegneri elettrotecnici e responsabili della gestione di emergenze, che per la prima volta si sono ritrovati insieme a discutere su questo argomento. Il lavoro preparatorio dell’incontro è già stato utilizzato dalla Federal Energy Regulatory Commission (Ferc) americana per redigere i nuovi standard a cui le compagnie energetiche devono adeguarsi per rispondere a eventuali danneggiamenti provocati da correnti geomagneticamente indotte.
E in Italia? « Fisici solari ed ingegneri dell’industria italiana hanno sviluppato assieme diversi progetti di successo nell’ambito dello space weather, con particolare attenzione alle applicazioni spaziali», risponde a Media Inaf Mauro Messerotti dell’Osservatorio astronomico Inaf di Trieste. «D’altra parte non esistono ancora studi approfonditi specifici per l’Italia per la valutazione del rischio determinato da correnti geomagneticamente indotte, in grado di provocare – ad esempio – blackout elettrici ed interferenze con il sistema di segnalazione ferroviaria. Tali effetti sono presumibilmente poco probabili alle nostre latitudini in situazioni ordinarie, ma eventi di space weather estremi non risparmierebbero neppure la nostra penisola. Gli specialisti di meteorologia spaziale stanno infatti valutando approfonditamente gli eventi estremi, caratterizzati da bassa probabilità di occorrenza ma impatti catastrofici».
«Tuttavia», osserva in conclusione Messerotti, «non è banale condurre tali ricerche in Italia, anche per la difficoltà di ottenere in modo sistematico dati di monitoraggio dalle compagnie elettriche, dalle compagnie che gestiscono gli oleodotti e dalle compagnie ferroviarie. La via della consapevolezza e dell’essere preparati a reagire è ancora lunga ed in salita».
Per saperne di più:
- Visita il sito dello Space Weather Prediction Center della National Oceanic and Atmospheric Administration statunitense