Le macchie solari ci consentono di prevedere esplosioni sulla superficie della stella madre che provocano avvenimenti pericolosi per la Terra
Il Sole ci riscalda con un flusso costante di energia che nello strato più esterno dell’atmosfera (esosfera) è pari a 1370 W/m2. Questo flusso garantisce sulla Terra una temperatura ideale per il mantenimento della vita.
Le emissioni letali del Sole
La stella madre però emette anche un flusso di particelle cariche ad alta energia (elettroni e protoni) chiamati plasma solare, unitamente a radiazioni ionizzanti (raggi ultravioletti, x e gamma). Inoltre, sulla Terra arrivano anche i cosmici provenienti dallo spazio profondo. Tutto questo sarebbe sufficiente a distruggere ogni forma di vita sul nostro Pianeta. Fortunatamente però il Globo è dotato di potenti schermi protettori. Prima di tutto abbiamo uno strato atmosferico di Ossigeno triatomico (ozono), che ci protegge dalle radiazioni ionizzanti grazie alle straordinarie proprietà di queste molecole di assorbire radiazione elettromagnetiche ad alta energia. Per di più il campo magnetico terrestre, oltre che consentire ai naviganti degli ultimi secoli di orientarsi con le bussole, ci protegge anche dalle particelle di alta energia.
Le aurore boreali
Il più spettacolare effetto del campo magnetico terrestre è fornito dalle aurore polari (boreali nell’emisfero nord e australe in quello sud). 
Esse sono dovute al fatto che le particelle cariche ad alta energia provenienti dal Sole, chiamato anche vento solare, riescono a intrufolarsi tra le pieghe delle linee di forza del campo magnetico in prossimità dei poli. Così facendo si scontrano con molecole di aria atmosferica a più bassa quota emettendo quella caratteristica e spettacolare luce verdognola. Ed è proprio dalla intensità e dalla latitudine nella quale si osservano le aurore boreali che si è capito che le variazioni di vento solare possono provocare effetti catastrofici sulla Terra.
Variazioni di vento solare provocate da brillamenti della superficie del Sole
I brillamenti solari sono esplosioni che avvengono nell’atmosfera del Sole e che possono essere anche molto violente e in grado di emettere ad alta velocità grosse quantità di plasma solare. Essi sono parte di un insieme di fenomeni che costituiscono l’attività del Sole. Alcuni fenomeni che caratterizzano l’attività sono noti da secoli, come ad esempio le macchie solari; altri fenomeni come i brillamenti e il vento solare sono di più recente indagine. Il punto importante da chiarire è il fatto che le attività solari hanno delle variazioni cicliche e i brillamenti possono arrivare a valori tali da far superare al vento solare la protezione del campo magnetico terreste. Questo potrebbe provocare disturbi ai sistemi di navigazione satellitare, alle comunicazioni radio, alterazione del comportamento migratorio degli animali e variazioni di tensione della rete elettrica. La presenza di blackout prolungati potrebbe produrre conseguenze ancora più pesanti.
La classificazione dei brillamenti solari
I brillamenti solari vengono classificati in cinque classi di potenza designate da una lettera, in cui ognuna è dieci volte più potente della precedente: A, B, C, M, X in ordine 
crescente di potenza. La potenza dei brillamenti solari viene assegnata in base alla loro luminosità nei raggi X, misurata dai satelliti geostazionari in W/m2. Quelli delle classi A, B e C sono piuttosto frequenti e hanno poco impatto, se non nullo, sulla Terra. La classe M, di media entità, può provocare blackout radio sull’emisfero terrestre rivolto al Sole. I brillamenti di classe X, i più intensi di tutti, si verificano soprattutto nei periodi di picco dell’attività solare. Possono causare forti blackout radio e potrebbero innescare tempeste geomagnetiche da molto intense a estreme.
L’ultima tempesta geomagnetica avvenuta
Il 14 dicembre 2023 si è verificata un’eruzione solare molto intensa. Si è trattato di un brillamento di Classe X, che è il più potente in assoluto. Un fenomeno relativamente raro, che si verifica soltanto a ridosso del picco massimo dell’attività magnetica della nostra stella. Lo ha spiegato la NASA, che ricorda come ci stiamo dirigendo verso un periodo di particolare intensità nella attività solare. A osservare il brillamento è stato il Solar Dynamics Observatory dell’Agenzia. I calcoli effettuati sostengono che il flusso di plasma espulso dal Sole viaggiava in maniera estremamente rapida, superiore a 2.100 Km/sec. L’alone in sé non era diretto verso la Terra, per nostra fortuna, ma una parte del vento solare ha interessato il Pianeta. A scatenare il tutto è stata la tempesta solare avvenuta in connessione con la macchia solare AR3514.
Il polso delle attività in corso
Le macchie solari sono regioni della superficie (fotosfera) in cui la temperatura è più bassa rispetto a quelle adiacenti. Mentre sulla superficie la temperatura è di circa 5500 C, quella delle macchie è circa 1500 gradi più bassa. 
In esse emergono gli intensi campi magnetici generati all’interno del Sole. Poiché questi campi bloccano il flusso di calore, in queste regioni avviene un raffreddamento locale che le fa apparire scure, appunto come macchie nere. Maggiore è la quantità di campi magnetici nel Sole, maggiore è il numero e l’area totale occupata dalle macchie. La produzione di campi magnetici nel Sole avviene in maniera ciclica, con periodi della durata media di 11 anni. Per i primi 5 anni e mezzo la quantità di campi magnetici e quindi di macchie solari aumenta (fase di massimo), mentre nei successivi 5 anni e mezzo diminuisce (fase di minimo).
L’importanza del monitoraggio delle macchie solari
Stando ai modelli previsionali attuali, potrebbero verificarsi altre tempeste solari tra la fine del 2024 e l’estate del 2025. Contando numero e area totale di macchie sappiamo se il Sole si trova vicino al massimo di attività magnetica. In questi periodi, la possibilità di eventi esplosivi aumenta, e quindi anche la probabilità che qualcuno di questi possa avere effetti significativi sulla Terra. Quindi, le macchie sono un’ottima diagnostica per monitorare il livello di attività magnetica e di pericolosità del Sole.
Nicola Sparvieri
Foto © Carnegie Institution for Science, Meteo Giornale, Giornale di Sicilia, Media INAF
