Le aurore: eventi spettacolari ma potenziali pericoli per le infrastrutture critiche della Terra

Gli scienziati hanno scoperto che gli shock interplanetari che colpiscono frontalmente il campo magnetico terrestre provocano correnti elettriche a livello del suolo più potenti, mettendo a rischio oleodotti e cavi sottomarini .

Le aurore sono causate da particelle provenienti dal sole che colpiscono il campo magnetico terrestre, ma questi impatti causano anche correnti indotte geomagneticamente a livello del suolo, che possono danneggiare le infrastrutture che conducono elettricità. Gli scienziati che studiano queste correnti per proteggere le infrastrutture critiche hanno realizzato la prima ricerca che confronta gli shock interplanetari con misurazioni in tempo reale delle correnti indotte geomagneticamente, mostrando che l’angolo di impatto degli shock è fondamentale per prevedere possibili danni alle infrastrutture: shock che colpiscono il campo magnetico in un angolo producono correnti meno potenti.

L’impatto degli shock interplanetari sulle infrastrutture è ora meglio compreso grazie alla moderna tecnologia dipendente dall’elettricità, che ci permette di apprezzare la loro vera potenza. Le stesse forze che causano le aurore causano anche correnti che possono danneggiare infrastrutture come gli oleodotti. Ora gli scienziati che scrivono su Frontiers in Astronomy and Space Sciences hanno dimostrato che l’angolo di impatto degli shock interplanetari è la chiave per la forza delle correnti, offrendo l’opportunità di prevedere shock pericolosi e proteggere le infrastrutture critiche.

Le aurore sono causate da due processi: o le particelle espulse dal sole raggiungono il campo magnetico terrestre e causano una tempesta geomagnetica , o gli shock interplanetari comprimono il campo magnetico terrestre. Questi shock generano anche correnti indotte geomagneticamente, che possono danneggiare le infrastrutture che conducono elettricità. Shock interplanetari più potenti significano correnti e aurore più potenti, ma anche shock frequenti, meno potenti, potrebbero causare danni.

Gli shock che colpiscono la Terra frontalmente, piuttosto che in un angolo, si pensa inducano correnti indotte geomagneticamente più forti, poiché comprimono di più il campo magnetico. Gli scienziati hanno investigato come le correnti indotte geomagneticamente sono influenzate dagli shock a diversi angoli e orari del giorno.

Per fare ciò, hanno preso un database di shock interplanetari e lo hanno incrociato con letture di correnti indotte geomagneticamente da un oleodotto di gas naturale a Mäntsälä, Finlandia, che generalmente si trova nella regione aurorale durante i periodi attivi. Per calcolare le proprietà di questi shock, come angolo e velocità, hanno utilizzato dati del campo magnetico interplanetario e del vento solare . Gli shock sono stati divisi in tre gruppi: shock molto inclinati, moderatamente inclinati e quasi frontali.

Hanno scoperto che gli shock più frontali causano picchi più alti nelle correnti indotte geomagneticamente sia immediatamente dopo lo shock sia durante la subtempesta successiva. Picchi particolarmente intensi si sono verificati intorno alla mezzanotte magnetica, quando il polo nord sarebbe stato tra il sole e Mäntsälä. Subtempeste localizzate in questo momento causano anche un notevole brillamento delle aurore .

Poiché gli angoli di questi shock possono essere previsti fino a due ore prima dell’impatto, queste informazioni potrebbero consentire di mettere in atto protezioni per le reti elettriche e altre infrastrutture vulnerabili prima che colpiscano gli shock più forti e più diretti.