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L’evento di Carrington fu una tempesta solare che sconvolse la nascente rete elettrica che si verificò nel 1859. Tutto ebbe iniziò il 1° settembre di quell’anno, quando l’astronomo Richard Carrington stava indagando su uno strano ammasso di macchie scure visibili nell’atmosfera solare e nel mentre, una luce brillante catturò la sua attenzione.
Il brillio durò per circa cinque minuti e sarebbe passato alla storia come il primo brillamento solare mai registrato, ma il nome di Carrington sarebbe divenuto sinonimo di una terribile tempesta solare che si abbattè sulla Terra circa due giorni dopo. L’evento ebbe inizio con un’accelerazione della tempesta di particelle caricate elettricamente, che causarono l’incendio degli uffici del telegrafo, generando aurore colorare visibili da aree gegrafiche quali Cuba e Hawaii.
Come si generò l’evento di Carrington?
Fino ad oggi, l’evento Carrington è considerato la tempesta solare più intensa mai registrata nella storia. E quelle macchie oscure che Carrington stava studiando (vaste regioni di energia magnetica repressa delle dimensioni di un pianeta chiamate macchie solari) avrebbero potuto fornire un grande indizio che qualcosa di brutto stava arrivando.
All’insaputa di Carrington, ma ben compresa dagli astronomi moderni, la dimensione e la quantità di macchie solari visibili in un dato momento si legano direttamente al ciclo di 11 anni di attività elettromagnetica del sole. Quando sono visibili macchie solari sempre più grandi, il Sole di solito si sta avvicinando al picco del suo ciclo, noto come massimo solare.
Con l’avvicinarsi del massimo, anche i fenomeni meteorologici solari come i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale (CME), ovvero, enormi masse di plasma che accelerano attraverso lo spazio e scatenano tempeste come l’evento Carrington quando entrano in collisione con l’atmosfera terrestre, diventano più comuni.
Come si presentava il Sole prima di tale fenomeno?
Non dobbiamo indovinare come fosse il sole prima dell’evento Carrington; Lo stesso Carrington abbozzò un diagramma delle macchie solari che vide di fronte alla Terra per poi presentare i disegni alla rivista Monthly Notice della Royal Academical Society.
Le immagini mostrano un ampio raggruppamento di chiazze scure che Carrington stimò fossero complessivamente larghe quanto Giove; una nuova analisi del 2019 dei suoi schizzi pubblicata sulla rivista Space Weather ha stimato che i punti si estendessero tra il 9% e il 14% della larghezza del disco solare.
Si tratta di dimensioni enormi per un gruppo di macchie solari, ma non è un fatto inaudito. Secondo Spaceweather.com, gli scienziati hanno osservato una macchia solare di dimensioni approssimativamente uguali nel novembre 2003, proprio prima che il più forte brillamento solare dell’era moderna prendesse vita (fortunatamente, il CME risultante ha sfiorato solo la Terra e non ha provocato danni diffusi). Per un senso di scala, Spaceweather ha modificato gli schizzi delle macchie solari di Carrington in un’immagine satellitare della macchia solare del 2003 (che potete vedere come immagine in evidenza di questo articolo) per mostrare i due “bestioni” neri fianco a fianco.
L’attività delle macchie solari sta aumentando
L’attività delle macchie solari è aumentata notevolmente all’inizio del 2023, con numeri di macchie solari che superano di gran lunga le previsioni della NASA ogni mese, anche se non raggiungono ancora, fortunatamente, i livelli delle macchie solari di Carrington.
Tuttavia, la profusione di macchie solari e altre condizioni meteorologiche legate al Sole suggerisce che il prossimo massimo solare arriverà prima e più forte di quanto precedentemente previsto dalla NASA. Se il massimo in arrivo portasse con sé una tempesta a livello di Carrington sarebbe una questione di puro caso, ma gli scienziati continueranno a cercare segni chiazzati sul Sole, per ogni evenienza.
Quali danni apporterebbe un evento simile oggi?
Da notare come l’evento di Carrington si verificò quando sulla Terra l’elettricità era appena accennata nella quotidianità della società umana. Oggi però la situazione sarebbe diversa. La civiltà umana dipende dall’energia elettrica. Potremmo ben dire che tutto ciò che è tecnologico sia una protesi del nostro corpo, un fabbisogno da cui è impossibile fare a meno.
Impact School Magazine spiega che se la Terra venisse colpita da una simile tempesta geomagnetica oggi, rimarremmo senza elettricità per giorni, settimane, se non addirittura mesi o anni in alcune zone.
Gli organismi biologici non sono influenzati dalle particelle cariche trasportate dal vento solare e dai cambiamenti iundotti nel campo magnetico; il peggio che sperimenteremo è una luminosa aurora causata da particelle cariche che vengono incanalate nella nostra atmosfera. Ma per l’enorme quantità di infrastrutture basate sull’elettricità che ricoprono il nostro pianeta, il pericolo è molto, molto reale.
Il problema deriva dall’avere fili lunghi, anelli e bobine di fili, trasformatori e simili infrastrutture elettriche/elettroniche attraversate dalla corrente. Ogni volta che la corrente scorre, crea un campo magnetico; ogni volta che il campo magnetico attraverso un anello o una bobina (o attorno a un filo) cambia, può analogamente indurre una corrente elettrica. È qui che entra in gioco il pericolo: gli eventi meteorologici spaziali colpiscono la Terra, impattano e alterano il campo magnetico del nostro pianeta sulla sua superficie, il che provoca il cambiamento del campo magnetico in questa infrastruttura elettrica/elettronica, provocando il flusso di carica e inducendo una corrente elettrica. È importante sottolineare che ciò si verifica anche se:
- non c’è batteria,
- nessuna fonte di tensione,
- e anche se i dispositivi elettronici sono completamente scollegati.
Questo è ciò che rende la meteorologia spaziale così importante per noi sulla Terra: gli eventi di meteorologia spaziale non rappresentano una minaccia diretta per gli esseri umani, ma possono far fluire enormi quantità di corrente elettrica attraverso i cavi che collegano la nostra infrastruttura. Questo può portare a:
- cortocircuiti elettrici,
- incendi,
- esplosioni,
- blackout e interruzioni di corrente,
- una perdita di infrastrutture di comunicazione,
e molti altri danni che risulteranno come conseguenze a valle di questa interruzione. L’elettronica di consumo non è un grosso problema; se sapessi che sta arrivando una tempesta solare e staccassi tutto in casa, la maggior parte dei tuoi dispositivi sarebbe al sicuro. Il problema principale riguarda l’infrastruttura predisposta per la produzione e la trasmissione di energia su larga scala; ci saranno sovratensioni incontrollabili che metteranno fuori uso centrali elettriche e sottostazioni e pomperanno troppa corrente nelle città e negli edifici.
Nel 2013, quando la nostra infrastruttura era nove anni più primitiva di quanto non sia oggi, un rapporto all’avanguardia considerava cosa sarebbe accaduto esclusivamente alla rete elettrica nordamericana a seguito di un evento simile a quello di Carrington, se si fosse verificato allora. La conclusione era che, nel solo continente nordamericano, il danno causato sarebbe stato di circa 2,6 trilioni di dollari. Dato l’aumento delle infrastrutture terrestri e spaziali (arriveremo a questa parte tra un attimo) e il fatto che questi eventi hanno conseguenze globali, un moderno evento simile a quello di Carrington potrebbe diventare il primo disastro naturale dell’umanità con dei costi e conseguenze che superano una soglia di 14 cifre ($ 10 trilioni).
Lo scenario da incubo sarebbe simile a questo.
- Viene emesso un rapido brillamento solare o un’espulsione di massa coronale e non riceveremmo alcun preavviso o ignoreremmo qualsiasi avviso ricevuto.
- Le particelle cariche arriverebbero – non in 3 o 4 giorni, un tipico tempo di viaggio – ma in meno di 24 ore: prova di un evento meteorologico spaziale estremamente energetico.
- Sarebbero al massimo anti-allineati con il campo magnetico terrestre, piovendo quindi sulla Terra, permeando la nostra magnetosfera e cambiando drasticamente il nostro campo magnetico di superficie.
- Le aurore sarebbero super potenti, apparirebbero a livello globale, giorno e notte e a tutte le latitudini.
- Indurrebbero correnti nelle nostre reti elettriche, portando a enormi sbalzi di tensione.
- Ciò farebbe esplodere centrali elettriche e sottostazioni, causando forti sbalzi di tensione nei settori commerciale, residenziale e industriale e causandoun gran numero di incendi.
- Senza alimentazione, la maggior parte di questi incendi divamperebbe in modo incontrollabile; senza la nostra infrastruttura di comunicazione, non ci sarebbe modo di fornire aiuto a chi ne ha bisogno.
- Molte località rimarrebbero senza elettricità per settimane o mesi o più, e il sistema di trasporto e distribuzione rallenterebbe fino a ridursi ad un filo o addirittura si fermerebbe.
- E poiché queste reti elettriche dovrebbero essere riparate o addirittura sostituite interamente, cose come il riscaldamento, il raffreddamento e la consegna di cibo e acqua pulita alle persone che ne hanno bisogno rimarrebbero insoddisfatte.
Nel peggiore dei casi, non solo ciò causerebbe decine di trilioni di danni alla proprietà in tutto il mondo, ma milioni e milioni di persone avrebbero problemi di rifornimento di acqua, riscaldamento, refrigerazione e copmunicazioni all’indomani di una tempewsta solare siffatta.
L’atmosfera può proteggerci dalle particelle energetiche emesse dal Sole ma la nostra infrastruttura spaziale non ha tale protezione. I satelliti verrebbero tutti messi offline e se si affidano all’intelligenza artificiale per evitare collisioni, come la moderna costellazione non regolamentata dei satelliti Starlink, anche questo andrà offline. Se passa troppo tempo prima che vengano riportati online, o semplicemente siamo sfortunati, non si verificheranno solo collisioni, ma collisioni a cascata. Nel peggiore dei casi, l’orbita terrestre bassa potrebbe essere disseminata di spazzatura spaziale, creando un campo di detriti catastrofico che persisterà per millenni.
