Il vento solare

Il vento solare è un flusso di particelle cariche (un plasma) rilasciate dal Sole. Questo flusso varia costantemente in velocità, densità e temperatura. La differenza più drammatica in questi tre parametri si verifica quando il vento solare fugge da un foro coronale o un'espulsione di massa coronale. Un flusso che si origini da un foro coronale si può vedere come un flusso ad alta velocità di venti solari poiché un'espulsione di massa coronale è più come un enorme nuvola a movimento veloce di plasma solare. Quando queste strutture di vento solare arrivano alla Terra incontrano il campo magnetico della Terra dove le particelle del vento solare possono entrare nella nostra atmosfera nei dintorni del nostro polo nord e sud magnetico. Le particelle di vento solare collidono con gli atomi che compongono la nostra atmosfera come atomi di azoto e ossigeno dando loro energia che rilasciano lentamente sotto forma di luce.
Immagine: Impressione artistica del vento solare come viaggia dal Sole e incontra la magnetosfera terrestre. Quest'immagine non è in scala.

La velocità del vento solare

La velocità del vento solare è un importante fattore. Le particelle con una velocità maggiore colpiscono la magnetosfera terrestre più forte e hanno una maggiore possibilità di causare condizioni geomagnetiche disturbate comprimendo la magnetosfera. La velocità del vento solare sulla Terra è normalmente di circa 300km/s ma aumenta quando arrivano un flusso ad alta velocità del foro coronale (CH HSS) o un'espulsione di massa coronale (CME). Durante l'impatto di un'espulsione di massa coronale, la velocità del vento solare può improvvisamente passare a 500, o persino oltre i 1000km/s. Per le latitudini medie più basse è necessaria una velocità decente e sono desiderabili valori maggiori di 700km/s. Questa tuttavia non è una "regola d'oro" e le tempeste geomagnetiche forti possono anche verificarsi durante velocità inferiori se i valori del campo magnetico interplanetario sono favorevoli per condizioni geomagnetiche aumentate. Sui grafici dei dati potete facilmente vedere quando è arrivato un'onda d'urto dell'espulsione di massa coronale: la velocità del vento solare aumenta talvolta di 100km/s. Poi ci vorranno circa da 15 a 45 minuti (in base alla velocità del vento solare all'impatto) prima che l'onda d'urto superi la Terra e i magnetometri inizino a rispondere.

Immagine: L'arrivo dell'esplosione di massa coronale nel 2013, la differenza in velocità è evidente.

La densità del vento solare

Questo parametro ci mostra quanto denso sia il vento solare. Più particelle ci sono nel vento solare, più possibilità abbiamo della comparsa di un'aurora poiché più particelle collidono con la magnetosfera della Terra. La scala usata nei grafici sul nostro sito web è particelle per centimetri cubi o p/cm³. Un valore sopra le 20p/cm³ è un buon inizio per una forte tempesta geomagnetica ma non è alcuna garanzia del fatto che noi possiamo vedere un'aurora poiché anche i parametri del campo magnetico interplanetario e della velocità del vento solare devono essere favorevoli.

Misurare il vento solare

I dati in tempo reale del vento solare e del campo magnetico interplanetario che potete trovare su questo sito web provengono dal satellite DSCOVR, Osservatorio Climatico dello Spazio profondo che si trova in un'orbita intorno al Punto 1 di Lagrange tra Sole e Terra. Questo è un punto nello spazio sempre situato tra il Sole e la Terra dove la gravità del Sole e della Terra hanno un'attrazione equivalente sui satelliti, il che significa che possono rimanere a un'orbita stabile intorno a questo punto. Questo punto è ideale per le missioni solari come DSCOVR, poiché danno a DSCOVR l'opportunità di misurare i parametri del vento solare e del campo magnetico interplanetario prima che arrivi alla Terra. Questo ci da un tempo di avviso da 15 a 60 minuti (in base alla velocità del vento solare) dall'arrivo delle strutture del vento solare alla Terra.

Immagine: La posizione di un satellite al punto Sole-Terra L1.

In realtà esiste un altro satellite al punto L1 Sole-Terra che misura i dati del vento solare e del campo magnetico interplanetario: l'Esploratore di Composizione Avanzato. Questo satellite è stata la fonte principale di dati fino al Luglio 2016 quando la missione Osservatorio Climatico dello Spazio Profondo (DSCOVR) è divenuta completamente operativa. Il satellite Esploratore di Composizione Avanzato (ACE) raccoglie ancora dati e ora opera come backup per DSCOVR.

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