Brillamenti Solari

Nel 774 d.C., il Sole colpì la Terra con la più grande tempesta degli ultimi 10.000 anni

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Nell'anno 774 d.C., un'enorme esplosione di materia ed energia dallo spazio si abbatté sulla Terra.

Niente di simile era stato sentito su questo pianeta per 10.000 anni. Un mix di luce ad alta energia e particelle subatomiche estremamente accelerate, quando questa onda ha colpito la Terra ha cambiato la nostra chimica atmosferica abbastanza da essere misurata secoli dopo.

Le nostre società pre-elettroniche ne sono rimaste del tutto inalterate. Ma se questo tipo di evento accadesse oggi, i risultati sarebbero Cattivo .



È stato scoperto per la prima volta da un'analisi degli anelli degli alberi, di tutte le cose. Gli scienziati hanno scoperto che il livello di carbonio-14, un isotopo del carbonio, era molto più alto negli anelli di quell'anno rispetto al solito. Alcuni anni dopo, esaminando campioni d'aria dalle carote di ghiaccio, gli scienziati hanno visto che c'erano anche livelli elevati di berillio-10 e cloro-36.

Il fattore comune a tutti questi elementi è che vengono creati quando particelle subatomiche ad altissima energia colpiscono l'aria e il suolo della Terra. Colpiscono i nuclei degli atomi e li cambiano, creando questi isotopi. L'unico modo per ottenere particelle a energie come questa è dallo spazio, dove potenti campi magnetici nelle stelle che esplodono, ad esempio, possono accelerare le particelle a velocità così elevate. Chiamiamo questi isotopi cosmogenico , fatto dallo spazio.

Cosa potrebbe aver creato la tempesta spaziale nel 774 d.C.? L'ovvio candidato per una cosa del genere è un brillamento solare molto potente, un'esplosione sul Sole creata quando le linee del campo magnetico intenso si aggrovigliano e vanno in cortocircuito, rilasciando enormi esplosioni di energia e particelle . Ma l'evento 774 è stato così potente che all'inizio gli scienziati erano scettici che potesse provenire da un bagliore. Una volta escluso qualsiasi altro tipo di fenomeno astronomico, tuttavia, non restava altro che un bagliore.

Un team di scienziati ha esaminato i registri per esaminare altri eventi del genere nella speranza di classificare questo bagliore rispetto ad altri razzi noti. Quello che hanno scoperto è che questo evento era di gran lunga più potente anche di alcuni razzi moderni relativamente spaventosi.

Per esempio, nel 1989 il Sole eruttò in una potente serie di brillamenti e un'enorme espulsione di massa coronale (o CME), dove miliardi di tonnellate di plasma di idrogeno vengono espulsi ad alta velocità. Portando il proprio campo magnetico, questo incontro di tempo spaziale andò a sbattere contro il campo magnetico terrestre, influenzandolo così profondamente che furono indotte correnti elettriche sotto la superficie terrestre. Chiamata correnti indotte geomagneticamente , questa energia elettrica in più ha fatto saltare i trasformatori in Quebec e ha causato un'interruzione di corrente che è durata per ore.

Danni a un trasformatore durante la tempesta solare del 1989. Credito: NASA

Danni a un trasformatore in Quebec durante la tempesta solare del 1989. Credito: NASA

Nel febbraio 1956 fu la tempesta solare più potente dell'era moderna, che fu facilmente due volte più forte dell'evento del 1989. La nostra rete elettrica non era così pesantemente utilizzata in quel momento, quindi non ha causato lo stesso tipo di danno dell'evento del 1989, ma è stato comunque un evento enorme.

Utilizzando vari metodi per caratterizzare la tempesta del 1956, comprese le misurazioni nella luce visibile, le onde radio, i cambiamenti nella ionosfera terrestre (uno strato di aria ionizzata ad alta quota che, quando cambia rapidamente, può influenzare i magnetometri a terra che misurano l'intensità del campo magnetico ), e inoltre, hanno scoperto che l'evento del 774 d.C. è stato sbalorditivo da 30 a 70 volte più forte. Questo significa che era probabile 100 volte più forte di quello del 1989.

Non è chiaro quanto sia durato il bagliore; quelli più forti crescono e decadono nel giro di poche ore. Ma l'energia totale rilasciata in questo bagliore era circa la stessa di quella che l'intero Sole irradia in un secondo: 2 x 1026Joule, o l'equivalente di circa 100 miliardi di bombe da un megatone che esplodono.

È un sacco di energia. Abbastanza per alimentare il nostro intero pianeta (dato il nostro attuale consumo di energia) per 300.000 anni .

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Un enorme brillamento solare è scoppiato sul Sole nell'ottobre 2003, visto qui nei raggi X. Era anche accompagnato da una potente espulsione di massa coronale. Le tempeste solari come queste sono un pericolo per la nostra rete elettrica e i satelliti in orbita. Credito: NASA/SOHOIngrandire

Un enorme brillamento solare è scoppiato sul Sole nell'ottobre 2003, visto qui nei raggi X. Era anche accompagnato da una potente espulsione di massa coronale. Le tempeste solari come queste sono un pericolo per la nostra rete elettrica e i satelliti in orbita. Credito: NASA/SOHO

Un bagliore come questo si chiama a superflare , e fino ad ora non si pensava che il Sole potesse produrle ( altre stelle magneticamente più attive le fanno abbastanza spesso ). Gli scienziati pensano che il brillamento 774 potrebbe essere stato una circostanza speciale, in cui si è verificato un potente bagliore vicino a un flusso di gas chiamato filamento, che lo ha colpito e ha accelerato i protoni al suo interno a energie così elevate.

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Questo è davvero un sollievo! Preferirei che fosse difficile per il Sole farlo.

Un enorme filamento solare, largo centinaia di migliaia di chilometri, è eruttato dal Sole nell'agosto 2012. Credito: NASA/GSFC/SDOIngrandire

Un enorme filamento solare, largo centinaia di migliaia di chilometri, è eruttato dal Sole nell'agosto 2012. Credito: NASA/GSFC/SDO

Un evento del genere che accade oggi sarebbe catastrofico. Potrebbe eliminare numerosi satelliti - le particelle e le radiazioni ad alta energia possono mandare in cortocircuito anche l'elettronica indurita - e causare blackout diffusi. Questi potrebbero richiedere molto tempo per risolverli, dal momento che i trasformatori più grandi utilizzati dalle reti elettriche non possono essere prodotti in serie. Alcuni scienziati hanno calcolato che i passeggeri dei voli aerei internazionali potrebbero ricevere una dose di radiazioni a vita in poche ore da un tale evento.

Gli effetti sulla Terra possono essere difficili da determinare; in parte dipende dal fatto che il brillamento e la polarità magnetica della CME (la parte nord-sud del campo magnetico) siano in grado di accoppiarsi con la polarità magnetica della Terra. Se lo fa, otteniamo i blackout e altri danni. Ma alcuni degli effetti si verificano in entrambi i modi.

Noterò che non abbiamo visto un evento così potente dal 774, anche se molti sono stati abbastanza forti. Il Sole ha eruttato nel 2012 in un'espulsione di massa coronale che, se avesse colpito la Terra, sarebbe stata peggiore dell'evento del 1989. Fortunatamente è stato spedito in un'altra direzione.

Ma è chiaro che il Sole può avere dei capricci piuttosto grandi, e dobbiamo prenderlo sul serio. Certamente gli astronomi solari lo fanno, e mentre il Sole si avvia verso il nuovo ciclo magnetico stanno guardando la nostra stella con tutto ciò che hanno. Non sappiamo quanto sarà forte questo ciclo; una previsione è che non sarà un grosso problema, ma un altro dice che sarà molto .

Vedremo. C'è chiaramente molto di più che dobbiamo imparare sul Sole. Non è un'esagerazione dire che la nostra vita moderna dipende da questo.



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