Richard Christopher Carrington e la tempesta geomagnetica più intensa della storia

Il Sole ci fornisce il calore necessario affinché sul nostro pianeta possa esistere la vita. Tuttavia, la nostra stella è capace di bombardarci periodicamente con nubi di plasma incandescente e particelle cariche che vanno ad impattare sul nostro campo magnetico. In queste situazioni i satelliti in orbita, gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), le linee elettriche, i sistemi GPS, le comunicazioni e persino il traffico aereo possono subire danni o interruzioni.

Nel 1859 l’astronomo inglese Richard Carrington riuscì a trovare una correlazione tra tempeste solari e aurore polari. Carrington era un astronomo ricco; suo padre possedeva la birreria reale in una città vicina e aveva invitato il figlio a partecipare ad un seminario. Egli, tuttavia, era più interessato alla matematica e all’astronomia e dopo aver completato gli studi al Trinity College, andò a lavorare presso l’osservatorio dell’Università di Durham. Dopo averci trascorso tre anni della sua vita, Richard si sentiva frustrato a causa dell’incapacità dell’università ad acquistare nuovi strumenti per l’osservatorio.

Nel 1852 quindi, decise di dimettersi e di sfruttare la ricchezza della sua famiglia per costruire un moderno osservatorio nella sua proprietà a Redhill, non lontano da Londra. Con l’aiuto di un assistente riuscì a completarlo nel 1854, cominciando a lavorare sulla catalogazione delle stelle circumpolari, un progetto che gli valse una medaglia d’oro dalla Royal Astronomical Society nel 1859.

L’EVENTO

Ma i suoi interessi erano inoltre legati al Sole, tanto che usava registrare le macchie solari che rilevava sulla superficie della nostra stella. Il 1 Settembre 1859, alle 11:18, mentre effettuava banali lavori di routine, osservò l’esplosione di un massiccio flare solare. Ebbe la fortuna di essere al posto giusto e al momento giusto, e quindi fu il primo essere umano ad aver osservato un brillamento solare, noto oggi come l’Eevento Carrington, in suo onore.

In mancanza di un telescopio a raggi X, come quelli moderni che gli astronomi utilizzano per osservare il Sole, lavorò con la tecnica della proiezione dell’immagine su un grande schermo bianco. Guardare infatti la nostra stella direttamente con il telescopio risultava troppo pericoloso e avrebbe potuto provocargli danni alla retina. Osservò quindi le ombre dei filamenti incrociati, che gli permisero di calcolare il periodo di rotazione delle macchie solari.

Oggi sappiamo che le macchie sulla fotosfera sono causate da un’intensa attività magnetica, ma in qurgli anni la natura di queste ombre sulla superficie solare non erano ben comprese. Tuttavia, Carrington prese quanti più dati possibili, arrivando a realizzare anche dei diagrammi sulle sue osservazioni. In quel periodo il Sole fece registrare una intensa attività, tanto che osservò una vera e propria esplosione di due macchie solari, divulgando tutto in un articolo della Royal Astronomical Society.

L’astronomo, agitato dalla scoperta, cercò qualcuno che potesse condividere quell’immagine, ma al suo ritorno, dopo meno di 60 secondi, notò che quello spettacolo si era già notevolmente indebolito. Dal 1859 gli astronomi hanno cominciato ad osservare migliaia di brillamenti solari, anche se nessuno come quello osservato da Carrington. La meteorologia spaziale era agli albori.

LA PIU’ GRANDE TEMPESTA GEOMAGNETICA DELLA STORIA 

Dopo 18 ore dalla prima osservazione di quel 1 Settembre, sulla Terra si verificò la più grande tempesta geomagnetica di sempre; gli aghi delle bussole oscillavano in modo irregolare e i cieli sino a bassissime latitudini si colorarono di aurore scintillanti.
Oggi sappiamo che la materia solare inviata nello spazio è nota come espulsione di massa coronale (CME). Quando una CME colpisce la magnetopausa della Terra, il confine tra il campo magnetico terrestre e il vento solare – le interazioni tra la materia solare ed il campo magnetico della Terra causano le tempeste geomagnetiche.
Queste possono interferire con le nostre reti elettriche, di comunicazione e con i sistemi di navigazione, e anche se nel 1859 tali tecnologie erano ancora sconosciute (l’unico sistema di telecomunicazione era il telegrafo), le particelle cariche generarono danni considerevoli.

Gli operatori telegrafici furono i primi ad accorgersene, tanto che alcuni ricevettero scariche elettriche dalle proprie apparecchiature. In alcuni casi si incendiarono le carte dei telegrafi, rischiando vari incendi. Le aurore boreali furono visibili sino ai Caraibi e i giornali dell’epoca scrissero di quello straordinario fenomeno osservato nel cielo notturno. Cuba, Giamaica, Bahamas, El Salvador e anche Roma osservarono lo spettacolo delle aurore. “I cieli sembrano infuocati da fiamme incandescenti” fu il titolo del Cincinnati Daily Commercial.

Il quotidiano Picayune di New Orleans, riferì il 29 Agosto 1859 che le folle si raccolsero agli angoli delle strade per osservare le aurore. Alcuni temevano che fosse un avvertimento di un disastro imminente, di un’epidemia, o addirittura della fine del mondo. Nella città di Boston invece si pensava che ci fosse un terribile incendio da qualche parte, ma non si riusciva a capire dove fosse. Poche decine di minuti dopo il colore delle aurore variò verso il verde, e allora si capì che si trattava di un fenomeno legato al cielo.

Boston quindi cominciò ad ammirare quello spettacolo senza grossi timori, aiutato da cieli privi di inquinamento luminoso considerevole. Dal 28 Agosto al 2 Settembre 1859, tutta la Terra fu sconvolta da questa tempesta. Nell’attuale era tecnologica conosciamo bene questi fenomeni, ma non possiamo dimenticarci l’eredità lasciata da un grande astronomo come il giovane Carrington, i cui sforzi, anche economici, ci hanno aperto la strada alla loro conoscenza.

ALTRI EVENTI

Il sole

L’evento Carrington, nonostante resti il più influente, non rappresenta l’unico avvenuto sulla Terra. Molto intenso fu anche il flare solare del 4 Agosto 1972, quando le comunicazioni telefoniche a lunga distanza vennero praticamente interrotte tra alcuni stati degli Stati uniti, come l’Illinois. Questo evento suggerì di riprogettare il sistema di comunicazione per i cavi transatlantici.

Il 13 Marzo 1989, un imponente brillamento solare lasciò senza energia elettrica sei milioni di persone in Canada per nove ore. Questo brillamento non era nemmeno paragonabile all’evento Carrington, ma creò una serie di disagi in virtù di una società tecnologicamente più avanzata.

Il 14 Luglio 1789, nell’evento della Presa della Bastiglia prende il nome dalla festa nazionale francese. Quel giorno si verificò una grande eruzione solare di classe X5, tra le più intense in assoluto. L’evento causò dei corto circuiti ad alcuni satelliti in orbita, e causò inoltre vari black-out radio. Rimane uno degli eventi più osservati della storia moderna, e fu il flare più intenso sino al 1989.

Il 28 Ottobre 2003, il Sole scatenò ben nove brillamenti in un periodo di due settimane, causando una tempesta geomagnetica fortissima. I sensori delle sonde appositamente costruiti per rilevare questi fenomeni raggiunsero valori da fondo scala, anche se da un’analisi successiva la Nasa stabilì che il picco massimo raggiunto fu pari alla classe X45. Questa tempesta solare interruppe le comunicazioni con i satelliti in orbita e danneggiò i segnali GPS per circa 10 minuti. L’espulsione di massa coronale fu così potente che in realtà risultò danneggiato uno strumento per rilevare i raggi X solari sul satellite GOES 13.