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SWARM e la diminuzione del campo geomagnetico

21 Giu

Nella solita sezione:

– Hai domande o dubbi?

Ormai divenuta punto di riferimento per i frequentatori di questo blog, è stata posta una domanda davvero molto interessante e che credo meriti un maggiore approfondimento attraverso un apposito articolo. La domanda in questione è relativa alla missione dell’ESA SWARM e che ha il compito di monitorare e misurare con una precisione mai raggiunta prima la struttura del campo magnetico terrestre. Per dirla tutta, la domanda iniziale puntava il dito anche contro una serie di articoli apparsi in rete, alcuni anche di note riviste considerate tutt’altro che catastrofiche, leggasi Focus, che forse si sono lasciate prendere un po’ la mano nei toni con affermazioni, lasciatemi dire, un po’ troppo esagerate.

Detto questo, cerchiamo di andare con ordine e capire meglio di cosa si sta parlando.

In diversi articoli ci siamo già occupati di campo magnetico terrestre dal momento che questo, ed in particolare la sua inversione, rappresentano da sempre un argomento molto in voga in chi vorrebbe far credere che qualcosa di grave stia accadendo alla nostra terra. Ecco alcuni esempi:

Inversione dei poli terrestri

La terza fascia di Van Allen

Come visto, il campo magnetico terreste offre una naturale protezione per la biosfera contro le radiazioni emesse dal nostro Sole. Queste, convogliate dalle linee di campo, vengono deviate e non riescono a penetrare direttamente nella nostra atmosfera. Questo, ad eccezione di alcuni punti specifici come ad esempio i poli, dove l’ingresso delle particelle e la loro seguente interazione con le molecole presenti in atmosfera da luogo allo splendido fenomeno naturale delle aurore.

Ora, come visto diverse volte, molto spesso vengono diffuse teorie secondo le quali il campo magnetico terrestre sia in procinto di invertirsi o, peggio ancora, di scomparire del tutto. E’ possibile questo? Per quanto riguarda l’inversione, assolutamente si. In diversi articoli abbiamo parlato di ciclo solare:

– Evidenze dal Sole?

– Le macchie solari AR1504

– Gli effetti di AR1504

– Sole: quanta confusione!

– Inversione dei poli terrestri

– Nuova minaccia il 22 Settembre?

– Come seguire il ciclo solare

– Curiosita’ sui cicli solari

– Possiamo scegliere tra era glaciale o desertificazione

Tempesta solare e problemi ai telefoni?

Come visto, il nostro Sole è solito invertire il verso dei suoi poli magnetici ogni 11 anni, in concomitanza con quelli che siamo soliti chiamare cicli solari. Per la nostra Terra invece, sempre caratterizzata da un campo magnetico dipolare, siamo soliti pensare che i suoi poli siano fissi nella loro posizione, polo nord magnetico verso nord terrestre e viceversa per il sud.

E’ possibile che i poli magnetici della Terra si invertano? Assolutamente si. Anzi, per dirla tutta, questo è già successo diverse volte nella storia geologica del nostro pianeta. Come si vede questo? Esiste una specifica branca della geofisica che si chiama paleomagnetismo. In questa disciplina, come visto negli articoli precedenti, si studia il verso del campo magnetico terrestre analizzando la disposizione magnetica delle rocce sedimentarie. Come è evidente, durante la loro formazione, i nuclei magnetici presenti si orientano secondo la direzione del campo terrestre e poi, una volta raffreddate, restano congelate in questa posizione.

Detto questo, torniamo invece a parlare di SWARM. Come anticipato, si tratta di una missione dell’ESA lanciata alla fine dell’anno scorso e che ora sta cominciando a dare i primi dati. L’intera missione è costituita da una costellazione di 3 satelliti che hanno lo scopo di mappare intensità, forma e andamento del campo magnetico, eliminando tutte le sorgenti esterne tra cui, ovviamente, quella solare. Solo pochi giorni fa, sono stati presentati i primi risultati della missione che hanno mostrato una sensibilità mai raggiunta prima per le misure di campo. Come potete immaginare, lo scopo della missione è quello di monitorare e capire a fondo il campo magnetico terrestre e, anche, vedere variazioni significative della sua forma. Queste, ovviamente, legate anche allo studio di una ipotetica inversione dei poli.

Bene, detto questo, i dati della missione hanno per il momento confermato quello che già si sapeva. Questo solo per rimanere nella parte interessante per rispondere alla domanda iniziale. Come visto anche nei nostri articoli precedenti, il polo nord magnetico è in lento e costante movimento e dovrebbe arrivare, nel giro di una cinquantina di anni, in Siberia. Questa foto, già utilizzata anche in precedenza, aiuta a visualizzare la posizione dei nord magnetico:

Posizione del polo nord magnetico nel corso degli anni

Posizione del polo nord magnetico nel corso degli anni

Ovviamente, ho parlato di “parte interessante per la domanda iniziale” dal momento che gli scopi della missione SWARM non sono solo quelli di vedere se il campo si sta invertendo o meno, ma di studiare moltissimi parametri legati al magnetismo del nostro pianeta.

Cosa si evince dunque dai dati preliminari della missione? Semplice, che il campo magnetico è in movimento e che i poli si stanno spostando. Questo significa che è in atto un’inversione del campo? Molto probabilmente no. Se prendiamo come riferimento il nostro Sole, la fase di transizione tra una configurazione e l’altra è estremamente complessa con un campo che non appare più semplicemente dipolare.

Linee di campo magnetico solare prima e durante l'inversione dei poli

Linee di campo magnetico solare prima e durante l’inversione dei poli

Per dirla tutta, esistono anche teorie che prevedono un lento e continuo movimento dei poli magnetici terrestri fino alla completa inversione. Anche in questo caso però, il processo durerebbe non meno di 5000-10000 anni.

Bene, alla luce di quanto detto, provate ora a leggere questo articolo:

Articolo focus SWARM

Come vedete, in alcuni tratti il catastrofismo sembra imperante. Ripeto, l’inversione del campo magnetico terrestre è possibile, il polo nord si sta spostando ed in passato sono già avvenute inversioni di campo. C’è da preoccuparsi? Da quanto detto, direi proprio di no! Sicuramente i dati raccolti da SWARM aiuteranno a comprendere meglio il campo magnetico terrestre e forniranno moltissimo materiale su cui lavorare. Da qui a parlare di inversione dei poli in corso, direi che c’è una notevole differenza.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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La terza fascia di Van Allen

4 Mar

Anche se, come spesso avviene, dobbiamo partire dal catastrofismo, questa volta parliamo di scienza vera ed in particolare della scoperta, pubblicata proprio in questi ultimi giorni, di una terza fascia di Van Allen intorno alla Terra.

Di cosa si tratta?

Andiamo con ordine, delle fasce di Van Allen abbiamo gia’ parlato in questo post:

L’anomalia del Sud Atlantico

Come abbiamo visto, queste altro non sono che delle strutture intorno alla Terra formate da particelle cariche. In particolare, fino a pochi giorni fa, erano conosciute due fasce, una formata da elettroni ed una da protoni. Dal momento che queste particelle vengono intrappolate mediante la forza di Lorentz per opera del campo magnetico terrestre, nella fascia piu’ interna troviamo protoni, mentre in quella piu’ esterna elettroni.

Fasce di Van Allen intorno alla Terra

Fasce di Van Allen intorno alla Terra

In particolare, quando le particelle delle fasce di Van Allen vengono eccitate a causa dell’attivita’ solare, si ha il fenomeno delle aurore, di cui abbiamo discusso gia’ diverse volte.

Facciamo un piccolo passo indietro. Perche’ queste strutture sono tanto care ai catastrofisti? Come ricorderete, uno degli argomenti maggiormente citati per il 21 Dicembre 2012, era l’ipotizzata inversione dei poli magnetici terrestri. Dal momento che, come visto, l’esistenza stessa delle fasce di Van Allen e’ dovuta al campo magnetico terrestre, molto si e’ speculato in questa direzione, cercando presunte prove dell’imminente inversione. Di questi aspetti abbiamo parlato, ad esempio, in questo post:

Inversione dei poli terrestri

Come visto, niente di tutto questo e’ reale. Sappiamo che il polo nord magnetico e’ in lento e continuo movimento, cosi’ come sappiamo che in passato e’ avvenuta un’inversione dei poli terrestri, ma questo non comporterebbe certamente la fine del mondo e assolutamente questo non e’ un processo che avviene dall’oggi al domani ma esistono modelli matematici, basati sulle informazioni provenienti dal Sole, che periodicamente inverte i suoi poli, che ci mostrano come questo fenomeno dovrebbe avvenire.

Bene, detto questo, proprio in questi giorni si e’ tornati a parlare delle fasce di Van Allen, dopo che e’ stato pubblicato un articolo sulla rivista Science di un’importante scoperta fatta da ricercatori NASA nell’ambito della missione Radiation Belt Storm Probes. Questa missione consiste in due sonde gemelle lanciate nello spazio la scorsa estate proprio per studiare ed osservare le cinture di particelle che circondano la Terra.

Cosa hanno osservato le due sonde?

Subito dopo il lancio, le sonde hanno potuto osservare le due fasce come normalmente avviene e come abbiamo detto anche nel precedente post. Ai primi di settembre pero’, i ricercatori hanno osservato la fascia esterna spostarsi verso il basso ed e’ apparsa una terza fascia, molto meno compatta, ancora piu’ lontana dalla prima e sempre popolata di elettroni.

Questo e’ un modello che mostra appunto il confronto tra la struttura a due (nota) e a tre (innovativa) fasce di Van Allen intorno alla Terra:

Modello a 2 e 3 fasce di Van Allen

Modello a 2 e 3 fasce di Van Allen

LA cosa che ha sorpreso ancora di piu’ e’ che dopo circa  3 settimane, la fascia piu’ esterna ha iniziato lentamente a dissolversi fino a quando, dopo circa un mese dalla prima osservazione, una potente emissione di vento solare ha letteralmente spazzato via la fascia esterna riformando la solita struttura a due cinture che tutti conoscono.

Ora, cerchiamo di analizzare quanto riportato.

Prima di tutto, c’e’ da dire che l’osservazione di questa struttura e’ stato un gran bel colpo di fortuna per i ricercatori della NASA. Secondo il programma infatti, gli strumenti delle sonde avrebbero dovuto cominciare a raccogliere dati solo dopo un mese dal lancio. Questa procedura e’ del tutto normale e viene utilizzata per far stabilizzare la strumentazione dopo il lancio. In questo caso pero’, si e’ insistito affinche’ gli strumenti fossero accesi subito. Se vogliamo, dato questo particolare, non si e’ trattato solo di fortuna. Proprio l’accensione anticipata degli strumenti ha consentito di osservare questo nuovo effetto. Se fosse stato rispettato il programma, al momento dell’accensione la terza fascia era gia’ scomparsa.

Al momento, non esiste ancora una teoria per siegare quanto osservato o meglio, i dati raccolti sono completamente in disaccordo con quanto sapevamo e con quanto osservato in passato. Questo significa che adesso ci vorra’ tempo affinche’ vengano formulati nuovo modelli per tenere conto di questo effetto.

Allo stato attuale, non si conosce neanche quanto frequentemente avviene la divisione in tre fasce. Probabilmente questo fenomeno avviene regolarmente a causa dell’attivita’ solare, ma fino ad oggi non eravamo stati in grado di osservarlo.

Perche’ parlo di attivita’ solare? Come detto, il vento solare modifica la struttura delle fasce di Van Allen e quindi, con buona probabilita’, anche questo effetto puo’ essere ricondotto alla stessa causa. Inoltre, come osservato, proprio il vento solare ha ripristinato la struttura a due fasce.

Da quanto sappiamo, le due fasce sono separate da una zona non popolata di particelle detta “zona di sicurezza”. Dai dati raccolti, sembrerebbe che la pressione esercitata dalla radiazione solare abbia spostato gran parte degli elettroni in questa zona formando cosi’ la struttura a tre fasce osservata. Sempre un’emissione di vento solare ha poi spazzato via la terza fascia meno densa e di conseguenza gli elettroni sono risaltati nella posizione originale.

Ovviamente, si tratta ancora di ipotesi. Come detto, i dati raccolti verranno ora analizzati per cercare di formulare un modello in grado di spiegare quanto osservato.

Solo per concludere, non c’e’ niente di misterioso in questa scoperta. Su alcuni siti si e’ tornati a parlare di inversione del campo magnetico terrestre, speculando circa la modificazione delle fasce di Van Allen. Niente di tutto questo e’ reale. Come visto, si tratta di una scoperta nuova e del tutto inaspettata. In quanto tale, e’ ovvio che non si ha ancora un’idea precisa o una spiegazione uniformemente accettata. A questo punto non resta che aspettare l’analisi dei dati per capire la spiegazione di questo nuovo fenomeno.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Nuova minaccia il 22 settembre?

11 Set

Per tutti quelli che, anche se convinti della fine del mondo, pensavano di dormire tranquilli per almeno altri 3 mesi, questa notizia sara’ una bella doccia fredda.

Negli ultimi giorni, si parla sempre piu’ insistentemente di una nuova data per la fine del mondo: il 22 settembre 2012.

Perche’ questa data? Cosa dovrebbe succedere? Secondo chi?

Come ormai siamo abituati, prima di farci prendere dal panico, cerchiamo di capire meglio origine, motivazioni e fondatezza di queste voci.

Andiamo con ordine. Da quanto si legge su diverse fonti, il 22 settembre 2012 ci dovrebbe essere una tempesta solare di enormi dimensioni. Nei precedenti post, abbiamo gia’ parlato di questo genere di fenomeni:

Evidenze dal Sole?

Le macchie solari AR1504

Gli effetti di AR1504

Come abbiamo visto, l’attivita’ del nostro Sole non e’ affatto costante nel corso del tempo, ma presenta una ciclicita’ con un periodo di 11 anni, legata anche al campo magnetico Solare.

Il nostro Sole emette verso l’esterno fasci di particelle e bolle di plasma che possono raggiungere, piu’ o meno intensamente, la Terra. Fortunatamente, abbiamo il campo magnetico terrestre che impedisce l’ingresso diretto di particelle spingendole verso i poli. Uno degli effetti di questo intrappolamento magnetico sono le aurore polari. Trovate una discussione dettagliata su questi aspetti nel libro “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

Vista la ciclicita’ di questi eventi, in linea di principio, dal momento che siamo ancora qui a parlarne, l’emissione di questi getti solari non dovrebbe essere dannosa per l’uomo. In realta’, come detto in precedenza e come spiegato nei precedenti post, possono verificarsi emissioni molto potenti (come nel caso di AR1504) che possono provocare seri disturbi anche solo ai nostri sistemi di comunicazione.

Partendo da questi presupposti, la notizia che circola in questi giorni e’ che, da una simulazione della NASA, si sarebbe trovata una intensa attivita’ solare e che questa potrebbe sfociare in una potente tempesta solare con emissioni in direzione della Terra. Il picco delle emissioni sarebbe proprio il 22 Settembre, anzi, per essere precisi, pochi minuti prima della mezzanotte del 22 Settembre.

L’origine della notizia sembra essere un articolo pubblicato dalla Stampa a firma di Luigi Grassia.

Facciamo una pausa per ragionare su queste informazioni. Abbiamo un articolo su un giornale nazionale che parla di una simulazione fatta dalla NASA su una tempesta solare di enormi dimensioni. Se tutto fosse vero, la notizia sarebbe veramente importante e dovrebbe preoccuparci. Non pensiamo solo a qualche disturbo nelle comunicazioni. In caso di una tempesta solare molto potente, provate a pensare cosa significherebbe trovarsi da un momento all’altro senza corrente elettrica perche’ i disturbi elettromagnetici hanno bruciato milioni di condensatori. Niente luce nelle case, negli ospedali, per le pompe che pescano benzina nei distributori, per i sistemi di riscaldamento, per i sistemi radar che gestiscono il traffico aereo. Provate anche solo ad immaginare il caos nelle strade. Potete stare tranquilli che nessuno morira’ direttamente per l’emissione solare, ma cosa succedera’ a causa delle sue conseguenze?

Lo scenario ipotizzato e’ verosimile. Cerchiamo di capire se invece lo e’ la notizia.

Fortunatamente, siamo di fronte ad un falso creato basandosi pero’ su fatti reali. L’articolo e’ stato effettivamente pubblicato sulla Stampa da Grassia, ma il 29 Marzo 2009. Dello stesso periodo e’ la simulazione della NASA. Questo calcolo e’ stato effettuato per cercare di capire gli effetti che una tempesta solare fuori dal comune potrebbe avere sulla Terra.

Foto di un’aurora boreale in Norvegia

Se parliamo di calcoli e simulazioni, perche’ e’ stata scelta proprio la data del 22 Settembre? Semplicemente si tratta di una data fittizia messa nella simulazione (parliamo di qualcosa fatto 3 anni prima). Inoltre, come sappiamo, ci stiamo avvicinando ad un massimo di attivita’ solare che molto probabilmente dovrebbe presentare un picco tra la fine del 2012 e l’inizio del 2013. Non pensate subito al 21 Dicembre, e’ un massimo di attivita’ solare come ce ne sono ogni 11 anni. Proprio in virtu’ di questo massimo, nel 2009 si era ipotizzata la data del 22 Settembre 2012 come periodo del prossimo massimo di attivita’.

Per chi volesse leggere l’articolo originale (con la data in alto), potete consultarlo sull’archivio della Stampa:

La Stampa 23 Marzo 2009

Quindi possiamo stare del tutto tranquillo riguardo al Sole? In realta’ non e’ proprio cosi’. Nella maggior parte dei casi, picchi di attivita’ solare non danno effetti diretti sulla Terra, ma questo non esclude che possa esserci un’emissione di forte intensita’, magari anche per il prossimo massimo, che possa provocare disturbi, anche seri, sulla Terra.

In passato abbiamo gia’ avuto esempi di questo tipo.

Nel 1989 un potente flare di classe X15 mise fuori uso il sistema di distribuzione elettrica del Quebec. 6 milioni di persone rimasero completamente al buoi per 9 ore. L’emissione solare provoco’ aurore visibili fino al Texas.

Ancora peggiore fu l’emissione del 1859 ribattezzata “Evento di Carrington”. In questo caso, la tempesta magnetica porto’ disturbi per ben 14 ore alla neonata tecnologia di trasmissione di segnali mediante telegrafo. In questo caso le aurore furono visibili a latitudini del tutto inusuali come quelle di Roma, Cuba e della Giamaica.

Ora, ragioniamo su questo punto. Nel 1859 ci furono problemi alla trasmissione di segnali mediante telegrafo. Cosa succederebbe se un evento del genere avvenisse ai giorni nostri? Forse le ipotesi fatte nell’articolo della Stampa sono esagerate, ma comunque dobbiamo tenere sotto controllo il nostro Sole. Ad oggi, molti telescopi sono in orbita per controllare il Sole e sono in grado di prevedere e misurare con un po’ di anticipo eventi di questo tipo. Nonostante questo, il preavviso che avremmo sarebbe comunque molto poco e difficilmente potremmo evitare al minimo un black out di diverse ore.

Anche in questo caso siamo di fronte ad una notizia vecchia, riproposta ora per rafforzare la tesi sulla fine del mondo nel 2012. Come abbiamo visto, nessun evento catastrofico e’ atteso per il 22 Settembre. Nonostante questo, esiste sempre una possibilita’ non nulla che il nostro Sole provochi disturbi, anche consistenti, sulla Terra. In questo caso, per il momento, possiamo solo convivere con queste ipotesi. Allo stesso modo, se ci pensate, sarebbe come dire “non prendo la macchina perche’ potrei avere un incidente”. Nel caso del Sole, le conseguenze sarebbero forse meno drammatiche, ma sicuramente apporterebbero grossi disturbi ad un mondo che ormai e’ basato quasi esclusivamente sull’energia elettrica. Per approfondire il funzionamento del nostro Sole e per ragionare scientificamente su tutte le profezie sul 2012, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

 

Leggi anche: Come seguire il ciclo solare, per vedere la situazione in tempo reale del Sole.

Ecco i temuti effetti di AR1504

24 Giu

In questi post:

Le macchie solari AR1504

Gli effetti di AR1504

Abbiamo parlato del sistema di macchie solari, appunto denominato AR1504, che rimane ancora molto attivo e per cui esiste la probabilita’ di avere emissioni di massa coronale molto intense con brillamenti anche di classe X. Negli articoli riportati, si trovano tutte le spiegazioni necessarie a comprendere questi fenomeni.

Ad oggi, le emissioni maggiori sono state in classe M, e non hanno portato nessun disturbo nelle trasmissioni radio neanche a grandi latitudini. In questi punti, la radiazione emessa dal Sole riesce a penetrare lo schermo offerto dal campo magnetico terrestre, le cui linee di forza si chiudono in prossimita’ dei poli.

Per meglio comprendere questo punto, l’effetto delle linee di forza del campo terrestre sulle emissioni solari e’ visibile in questa immagine:

Gli effetti del campo magnetico terrestre sulle emissioni di particelle dal Sole

Al contrario di quanto affermano molti siti filo-catastrofisti, ad oggi nessun effetto pericoloso o straordinario e’ stato causato dall’impatto con le emissioni solari causate da AR1504.

Gli unici effetti osservati a Terra, sono state delle stupende Aurore che sono state visibili anche a latitudini inferiori a quelle standard. Questo proprio a causa delle intense emissioni dovute a questo sistema. Inoltre, l’interazione con le molecole dell’atmosfera, che nell’urto vengono eccitate ed emettono luce a causa della seguente diseccitazione, ha prodotto delle aurore con colori molto accesi e con sfumature davvero particolari. Per precisione e per non essere frainteso, “particolari” anche in questo caso indica qualcosa di diverso dal comune, non intendiamo assolutamente niente di straordinario, non conosciuto o non compreso scientificamente.

Ecco un’immagine di un’aurora osservata in Minnesota:

Una foto dell’aurora in Minnesota. Fonte National Geographic

Questa invece una foto scattata in Oregon:

Una foto dell’aurora in Oregon. Fonte National Geographic

Al momento, i temuti (da parte dei soliti noti) effetti di questo sistema di macchie sono state queste bellissime aurore che vi abbiamo mostrato. Nessun disturbo elettromagnetico ai sistemi satellitari o alla trasmissione di segnali si e’ verificato.

Non lasciatevi suggestionare o convincere da chi vuole farvi credere una teoria non supportandola con dati scientifici o dimostrandovela in modo formale. Per capire a fondo cosa c’e’ di vero nelle profezie del 2012 non perdete in libreria Psicosi 2012. Le risposte della scienza.