Il picco della temperatura nella termosfera terrestre, causato dalle tempeste geomagnetiche, suggerisce che il “massimo solare” si sta avvicinando rapidamente.
La termosfera terrestre ha recentemente raggiunto un picco di temperatura che non raggiungeva da quasi 20 anni dopo aver assorbito energia dalle tempeste geomagnetiche che hanno colpito la Terra quest’anno. La temperatura nel secondo strato più alto dell’atmosfera continuerà probabilmente a salire nei prossimi anni con l’aumento dell’attività del Sole, cosa che potrebbe avere un impatto sui satelliti in orbita terrestre, come avvertono gli esperti.
La termosfera
La termosfera si estende dalla sommità della mesosfera, a circa 85 chilometri dal suolo, fino al fondo dell’esosfera, che inizia a circa 600 km dal suolo, secondo la NASA. Oltre l’esosfera c’è lo spazio esterno.
Per più di 20 anni, la NASA ha misurato la temperatura della termosfera tramite la radiazione infrarossa emessa da molecole di anidride carbonica e ossido nitrico. Gli scienziati hanno convertito i dati raccolti dal satellite Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) della NASA, nel Thermosphere Climate Index (TCI), che viene misurato in terawatt, o TW. (1 TW è uguale a 1 trilione di watt.)
Il valore TCI, che è aumentato, ha raggiunto il picco di 0,24 TW, ha dichiarato Martin Mlynczak, uno dei principali ricercatori della missione TIMED presso il Langley Research Center della NASA in Virginia e creatore del TCI. L’ultima volta che il TCI è stato così alto è stato il 28 dicembre 2003.
Il picco di temperatura è stato causato da tre tempeste geomagnetiche avvenute tra gennaio e febbraio; si tratta di importanti disturbi del campo magnetico terrestre innescati da frammenti di plasma magnetizzato in rapido movimento emessi dal Sole durante le espulsioni di massa coronale (CME). Anche il vento vento solare influisce sull’attivittà del campo magnetico terrestre.
“Queste ‘tempeste’ depositano la loro energia nella termosfera e la fanno riscaldare”, ha affermato Mlynczak. “L’aumento del riscaldamento si traduce in un aumento dei livelli di emissione infrarossa da ossido nitrico e anidride carbonica nella termosfera”. Normalmente, le emissioni infrarosse dopo una tempesta raffreddano la termosfera, ha aggiunto, ma quando le tempeste tornano indietro la temperatura rimane alta.
Dopo il picco, almeno altre due tempeste geomagnetiche hanno colpito il nostro pianeta: una il 24 marzo, che è stata la tempesta solare più potente che ha colpito la Terra da più di sei anni, e un’altra tempesta altrettanto potente il 24 aprile. le tempeste sono rimaste alte ma non hanno ancora superato il picco di marzo, ha detto Mlynczak.
Il massimo solare
Le tempeste geomagnetiche diventano più frequenti e intense durante il massimo solare, una parte del ciclo solare di circa 11 anni in cui il Sole è più attivo e coperto da macchie solari scure e anelli di plasma che emettono CME e vento solare.
Di conseguenza, anche la termosfera terrestre segue un ciclo di circa 11 anni, ha detto Mlynczak. Gli scienziati governativi della NASA e della NOAA hanno previsto che il prossimo massimo solare arriverà nel 2025, il che significa che la tendenza al riscaldamento probabilmente continuerà nei prossimi anni.
Le modifiche alla termosfera possono rappresentare una sfida per i satelliti in orbita terrestre bassa che sono posizionati attorno al limite superiore della termosfera, ha aggiunto.
“La termosfera si espande mentre si riscalda, con conseguente aumento della resistenza aerodinamica su tutti i satelliti e sui detriti spaziali”. Questa maggiore resistenza può avvicinare i satelliti alla Terra, ha affermato, il che potrebbe far schiantare i satelliti l’uno contro l’altro o cadere completamente fuori dall’orbita, come hanno fatto i satelliti SpaceX Starlink nel febbraio 2022 dopo una tempesta geomagnetica a sorpresa.
Gli operatori satellitari possono evitare questi problemi posizionando il loro veicolo spaziale in un’orbita più alta quando necessario, ma l’imprevedibilità del clima spaziale rende difficile sapere quando sono necessarie queste manovre, e spesso troppo tardi.
Il massimo solare potrebbe anche arrivare prima del previsto.
Un recente studio pubblicato sulla rivista Frontiers in Astronomy and Space Sciences suggerisce che il picco di attività solare potrebbe arrivare già alla fine del 2023 ed essere più potente di quanto inizialmente previsto. Se si dovesse verificare questo scenario, il rischio di un disastro satellitare aumenterebbe ulteriormente.
Fonte: Spaceweather
