Il 24 Marzo 2024 la Terra ha vissuto la tempesta geomagnetica più forte dal 2017, ma è stata minore rispetto a quella innescata dalla tempesta solare più potente mai registrata nel 1859, nota come Evento Carrington.
L’evento Carrington
La perturbazione del campo magnetico terrestre durante l’evento Carrington è stata addirittura maggiore di quanto precedentemente stimato. Una combinazione di moderni tracciamenti digitali e ricostruzioni dettagliate ha estratto le registrazioni del campo magnetico terrestre dell’epoca per rivelare più di quanto si ritenesse possibile. La scoperta sull’evento Carrington rafforza quanto la società moderna possa essere vulnerabile al ripetersi di un evento come questo.
Il 1 settembre 1859, il Sole ha emesso verso il pianeta gas elettrificato e particelle subatomiche pari all’energia di 10 miliardi di bombe atomiche, provocando il fallimento delle comunicazioni telegrafiche, scioccando letteralmente gli operatori e provocando l’incendio dei sistemi.
L’aurora boreale è stata segnalata fino a Cuba e alle Hawaii, consentendo ai testimoni di leggere i giornali solo alla luce delle aurore.
Le tempeste solari si sono verificate durante tutta l’esistenza della Terra. Tuttavia, le nostre stime di scala si sono basate su misure molto indirette come la presenza di alcuni radioisotopi negli anelli degli alberi.
Nella storia documentata, i resoconti di enormi aurore possono suggerire la tempistica delle tempeste solari, ma sono di scarsa utilità per stimarne le dimensioni. Di conseguenza, i dati a disposizione sulla portata delle tempeste solari risalgono a meno di due secoli fa.
Il caso vuole che l‘evento Carrington, senza dubbio la tempesta più grande dell’epoca, si sia verificato quando tale monitoraggio era agli inizi. Si è scoperto che le registrazioni effettuate all’epoca contenevano più informazioni sull’evento di quanto si pensasse, e non è una buona notizia per coloro che si preparano per gli impatti futuri in un mondo più cablato.
Se l’evento di Carrington fosse avvenuto anche qualche decennio dopo la sua data effettiva del 1859, avrebbe avuto elettricità e lunghe linee ferroviarie da elettrificare, non solo telegrafi. Almeno, però, avremmo conosciuto meglio le sue dimensioni.
Sia gli osservatori di Greenwich che quelli di Kew del Regno Unito tuttavia disponevano di magnetogrammi che misuravano le fluttuazioni nella forza e nella direzione del campo magnetico terrestre, che successivamente si è dimostrato essere principalmente in risposta all’attività solare.
Dal 1838, il geomagnetismo locale è stato misurato a Greenwich facendo brillare la luce sugli specchi posti alle estremità di pezzi di metallo magnetizzati sospesi in modo che potessero oscillare liberamente, con la luce riflessa che cadeva su carta fotosensibile. Kew si è unito due anni prima della Grande Tempesta Carrington.
Quando l’attività solare disturbava il campo magnetico terrestre, i magneti si attorcigliavano, facendo muovere la luce sulla carta. Più forte era l’interruzione, più la luce si spostava. La carta era montata su un tamburo a rotazione lenta, simile a quelli che i film sui disastri ci hanno insegnato ad associare ai sismometri.
Sfortunatamente, nessuno dei due sistemi era stato costruito in previsione che il campo geomagnetico subisse un colpo forte come quello che il 1859 aveva in serbo. Di conseguenza, il metallo che sostiene lo specchio ha oscillato così ampiamente che il raggio di luce è uscito dalla carta fotografica per 12 ore durante una tempesta magnetica precedente l’evento di Carrington, e di nuovo durante l’evento stesso. Movimenti così ampi dicono che si trattava di due incidenti immensamente forti, ma non quanto forti.
L’importanza della digitalizzazione
È qui che la digitalizzazione dei record del magnetogramma si è rivelata un vantaggio inaspettato. I documenti cartacei sono stati archiviati con cura e, secondo un team guidato dal dottor Ciaran Beggan del British Geological Survey: “Sono in condizioni relativamente buone considerando la loro età e il modo di conservazione“. Dopo un’attenta estrazione dalle rilegature, i registri giornalieri sono stati fotografati e digitalizzati, creando una sequenza continua, anziché giorni sconnessi.
Misurando la velocità di movimento dei raggi luminosi prima che lasciassero il foglio e dopo il loro ritorno, gli autori hanno calcolato la velocità con cui il campo stava cambiando, che hanno stimato pari a un minimo di 500 nT/minuto. Dato che si prevede che le tempeste che avvengono una volta al secolo producano cambiamenti di 350-400 nT/min alla latitudine di Londra, anche il valore minimo è straordinario.
Oltre al problema di quanto lontano la luce si allontana dalla carta, non è facile tradurre i movimenti misurati nelle moderne unità SI. Tuttavia, Beggan e coautori hanno condotto ricostruzioni dettagliate utilizzando confronti tra le due misurazioni per tradurre i movimenti in cambiamenti di nanotesla nell’intensità del campo. I cambiamenti nell’orientamento del settore sono altrettanto importanti.
Conclusioni
Due anni dopo l’evento Carrington, un articolo scientifico ne ha stimato la forza sulla base di dati come questi e giunse a conclusioni simili. Tuttavia, gli astronomi del XX secolo, non avendo sperimentato nulla di così grande, hanno concluso che le stime originali dovevano averlo sopravvalutato.
“Guardando il tasso di cambiamento è di almeno 500 nanotesla al minuto, il che conferma ciò che suggerivano i documenti originali del 1861“, ha detto Beggan: “Questo dimostra ancora una volta che la tempesta Carrington è stata un evento estremo”.
Società scientifiche concorrenti hanno creato questi magnetogrammi perché, prima del GPS, il campo magnetico terrestre era fondamentale per la navigazione.
Già nel XVII secolo, Edmond Halley ha condotto viaggi per mappare il modo in cui il campo cambiava attraverso l’Oceano Atlantico, prima di rendersi conto che anche i cambiamenti nel tempo dovevano essere presi in considerazione.
È un peccato che i due set di record in nostro possesso distassero solo 20 chilometri, difficilmente rappresentando una copertura globale, ma sono stati raccolti dati più frammentari da Finlandia, India e Guatemala, tra gli altri luoghi.
