Le eclissi solari sono degli spettacoli imperdibili, che anticamente presagivano eventi funesti, ma che al giorno d’oggi vengono osservati con più serenità dallo spettatore, che continua a rimanere nonostante tutto a bocca aperta! Ma questi fenomeni sono anche molto utili per gli scienziati perché aiutano a comprendere alcuni segreti del nostro mondo e dello spazio.
Nel corso dell’eclissi totale di Sole prevista nel 2024 in Nord America, la Nasa ne approfitterà per fotografare da un’altitudine elevata la corona del Sole in quel momento, osservando le macchie solari, mentre la Luna passa dinanzi alla faccia, bloccando la luce in competizione.
L’esperimento della Nasa
Nel frattempo, come informa IflScience, sempre la Nasa, coadiuvata da alcuni provetti scienziati e radioamatori, condurrà un esperimento nel corso dell’eclissi solare anulare prevista per oggi 14 ottobre. La radio è uno strumento utile per monitorare l’attività della ionosfera, uno strato dell’atmosfera terrestre situato tra 80 e 643 chilometri sopra la Terra.
Questo strato viene influenzato da raggi ultravioletti estremi (EUV) e radiazioni solari a raggi X, che ionizzano le particelle atmosferiche. La ionosfera varia nella sua dimensione durante il giorno e la notte. Di notte, la ionosfera riflette i segnali radio a onde lunghe, noti come propagazione delle “onde del cielo”, in misura molto maggiore rispetto al giorno. Ciò consente ai segnali radio di viaggiare per distanze molto maggiori di notte rispetto al giorno.
È qualcosa di cui i regolatori devono tenere conto e, inoltre, la Federal Communications Commission (FCC) richiede alle emittenti radiofoniche a onde lunghe di abbassare la potenza durante la notte “in riconoscimento delle leggi fisiche che governano la propagazione della radio AM” e di spegnersi se non sono in grado di farlo. Questo è ciò che sappiamo, ma c’è ancora molto da imparare sulla ionosfera, che fluttua , si muove, si espande e si contrae. I cambiamenti nella ionosfera possono influenzare i sistemi di navigazione e comunicazione, rendendo importante la ricerca al riguardo.
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Il lavoro nel corso dell’eclissi
Durante l’eclissi, quando l’oscurità cade improvvisamente (e su un’area limitata e in movimento), un team di radioamatori guidati da Nathaniel Frissell, assistente professore di fisica ed ingegneria elettrica all’Università di Scranton, tenterà di costruire quanti più radio contatti possibili con operatori di tutto il mondo. Misurando la forza, la posizione e la distanza, è possibile imparare molto sulla ionosfera attraverso di essa.
“Queste sono le ultime eclissi solari che attraversano gli Stati Uniti continentali fino al 2044, e sono quindi opportunità importanti, sensibili al tempo e ricche di informazioni per eseguire esperimenti ionosferici unici e ‘controllati'”, ha detto Frissell in una nota. “Questo progetto sfrutta l’opportunità senza precedenti di studiare gli impatti ionosferici delle eclissi solari del 2023 e 2024 e la variabilità ionosferica giornaliera associata alle transizioni alba/tramonto”.
Gli operatori radioamatori possono valutare se aderire al progetto sul sito web del progetto HamSCI. Lo studio si svolgerà anche nel 2023 e nel 2024, inclusa l’eclissi totale del 2024.
Che cos’è la ionosfera
La ionosfera è una regione dell’atmosfera terrestre che contiene una concentrazione significativa di ioni e elettroni. È situata a una distanza variabile dalla superficie terrestre e svolge un ruolo fondamentale nella comunicazione radio e nell’interazione con le radiazioni solari.
Ecco alcune informazioni chiave sulla ionosfera:
- Composizione: La ionosfera è costituita da gas ionizzati, come l’ossigeno e l’azoto. Questi gas sono ionizzati dalla radiazione solare ad alta energia.
- Strati ionosferici: La ionosfera è suddivisa in vari strati, ognuno dei quali ha una concentrazione diversa di ioni ed elettroni. Gli strati ionosferici più importanti includono la D, la E e la F. La F è ulteriormente suddivisa in F1 e F2.
- Ionizzazione solare: La radiazione solare è responsabile dell’ionizzazione degli atomi e delle molecole nell’ionosfera. La quantità di radiazione solare varia durante il giorno e con le stagioni, influenzando la densità degli ioni e degli elettroni nella ionosfera.
- Propagazione delle onde radio: La ionosfera è fondamentale per la propagazione delle onde radio a lunga distanza. Gli elettroni nella ionosfera possono riflettere le onde radio, consentendo la comunicazione a lunga distanza, specialmente su lunghezze d’onda MF e HF.
- Variabilità: La densità degli ioni e degli elettroni nella ionosfera può variare notevolmente a causa di fenomeni solari, come le eruzioni solari e le tempeste solari. Queste variazioni possono influenzare la propagazione delle onde radio e la navigazione GPS.
- Aurore boreali e australi: Le aurore boreali e australi sono spettacolari fenomeni luminosi causati dall’interazione delle particelle cariche provenienti dal Sole con la ionosfera. Queste aurore si verificano nelle regioni polari.
