Come le esplosioni di particelle solari danneggiano lo strato di ozono: un pericolo poco considerato
Le tempeste solari possono occasionalmente scatenare eventi molto più distruttivi noti come eventi di particelle solari . Questi eventi consistono in intense emissioni di protoni dalla superficie del sole, capaci di danneggiare gravemente lo strato di ozono e di aumentare i livelli di radiazione ultravioletta (UV) sulla superficie terrestre.
Studi recenti, inclusi quelli condotti da Alan Cooper, professore alla Charles Sturt University, e Pavle Arsenovic, scienziato senior all’Università di Risorse Naturali e Scienze della Vita (BOKU), hanno analizzato gli impatti di tali eventi estremi. Le loro ricerche indicano che, in condizioni di debolezza del campo magnetico terrestre , gli effetti di questi eventi solari potrebbero intensificarsi drammaticamente, influenzando significativamente la vita sul pianeta.
Il campo magnetico della Terra funge da scudo protettivo vitale contro le radiazioni cariche elettricamente provenienti dal sole. Normalmente, esso agisce come un enorme magnete a barra, con linee di campo che emergono da un polo, si curvano attorno al pianeta e rientrano dall’altro polo. Tuttavia, questo campo è soggetto a variazioni nel tempo. Ad esempio, nel corso dell’ultimo secolo, il polo magnetico nord si è spostato attraverso il Canada settentrionale a una velocità di circa 40 chilometri all’anno, e l’intensità del campo è diminuita di oltre il 6%.
Senza il campo magnetico, la Terra potrebbe subire sorti simili a quelle di Marte , che ha perso il suo campo magnetico globale e, di conseguenza, la maggior parte della sua atmosfera. Un recente evento di particelle solari ha colpito Marte, interrompendo le operazioni della sonda Mars Odyssey e aumentando i livelli di radiazione sulla superficie marziana a valori circa 30 volte superiori a quelli di una radiografia toracica.
Gli eventi di particelle solari estremi si verificano approssimativamente ogni pochi millenni, con l’evento più recente datato intorno al 993 d.C. Questi eventi possono innescare una serie di reazioni chimiche che riducono la concentrazione di ozono, aumentando così i livelli di radiazione UV, danneggiando la vista e il DNA, e influenzando il clima.
Nel loro ultimo studio, Cooper e Arsenovic hanno utilizzato modelli computazionali di chimica atmosferica globale per esaminare gli impatti di un evento estremo di particelle solari. Hanno scoperto che un tale evento potrebbe ridurre i livelli di ozono per circa un anno, aumentando i livelli di UV e il danno al DNA. Se un evento di protoni solari dovesse verificarsi durante un periodo di particolare debolezza del campo magnetico terrestre, il danno all’ozono potrebbe protrarsi per sei anni, aumentando i livelli di UV del 25% e potenziando il tasso di danno al DNA indotto dal sole fino al 50%.
Questi risultati suggeriscono che la combinazione di un campo magnetico debole e eventi di particelle solari estremi potrebbe essere una spiegazione plausibile per alcuni eventi misteriosi avvenuti nel passato della Terra, come l’estinzione di megafauna e cambiamenti evolutivi significativi. La ricerca continua a svelare il ruolo dell’attività solare e del campo magnetico terrestre nella storia della vita sul nostro pianeta.