Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. La pubblicazione ha contribuito con l’articolo a Space.com Expert Voices: Op-Ed & Insights. Nel mese di settembre 1859, lo stesso anno in cui Darwin pubblicò L’origine delle specie, i sistemi telegrafici in tutta Europa e Nord America smisero di funzionare e iniziarono a scintillare, causando incendi in alcuni casi. Poche ore prima, i ricercatori avevano osservato la prima eruzione solare confermata – un’intensa esplosione di radiazioni emesse dal Sole. Era un segnale che qualcosa di grande stava per colpire il nostro pianeta. La maggior parte dei cieli del nord e del sud si illuminarono con brillanti aurore (luci del nord e del sud) che segnalavano che un’enorme tempesta solare era in corso. Questa tempesta, in seguito chiamata evento Carrington, è stata una delle più forti nella storia documentata. Tuttavia, in un recente articolo su Nature, abbiamo dimostrato che nel passato relativamente recente, la Terra è stata colpita da tempeste solari molto più estreme. Le prove di queste tempeste sono emerse in particolare dall’analisi dei livelli di carbonio radioattivo – noto come radiocarbonio o carbonio-14 – negli anelli degli alberi. Le tempeste solari provocano disturbi nello scudo magnetico terrestre, o magnetosfera. Un modo frequente in cui si verificano è attraverso le espulsioni di massa coronale – emissioni di particelle cariche dal Sole – che raggiungono la Terra e penetrano nella magnetosfera. Tempeste solari estreme potrebbero causare disastri per la nostra società altamente tecnologica poiché hanno il potenziale di danneggiare i satelliti e far crollare reti di comunicazione e reti elettriche globali.
Correlati: ‘Tempesta solare ‘potenzialmente catastrofica’ identificata in anelli di alberi. La forza di alcune tempeste solari estreme del passato rilevate negli anelli degli alberi suggerisce che avrebbero potuto compromettere la nostra infrastruttura tecnologica su scala mai vista prima. Una tempesta solare estrema conosciuta per essere avvenuta nel 774 d.C., ad esempio, avrebbe superato l’evento Carrington.
Notizie spaziali in tempo reale, gli ultimi aggiornamenti su lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e altro ancora! Misurazione del radiocarbonio Il radiocarbonio, o datazione al carbonio, è stato ampiamente utilizzato per decenni per datare oggetti che un tempo erano vivi, come ossa, legno e pelle. Quando piante e animali muoiono, il radiocarbonio al loro interno decade a un tasso prevedibile. Quindi, misurando quanti radiocarbonio rimangono in un oggetto come un’osso, gli scienziati possono stimare quanto tempo fa è morto l’organismo. Tuttavia, nell’ultimo decennio, gli scienziati hanno scoperto che le tempeste solari estreme possono influenzare la quantità di radiocarbonio assorbito dagli organismi viventi come gli alberi. Questo fornisce agli studiosi l’opportunità di cercare eventi solari estremi non registrati nei libri di storia e di datarli con precisione. La quantità di radiocarbonio nell’atmosfera varia nel tempo, il che può far sì che la datazione al radiocarbonio fornisca età fuorvianti. Pertanto, sono stati fatti ampi sforzi nel corso degli anni per “calibrare” il record di radiocarbonio per renderlo più accurato. Questo significa relazionarlo ad altro materiale di età conosciuta. Questi potrebbero essere alberi che possono essere datati attraverso i loro anelli di crescita, o stalagmiti e coralli che sono stati datati utilizzando altri metodi. Quando combinato con la scienza della determinazione delle età dagli anelli degli alberi (dendrocronologia), il segnale di radiocarbonio di una tempesta solare estrema può fornire un punto di riferimento per l’anno esatto. Questo potrebbe aiutare a rendere la datazione al radiocarbonio ancora più accurata. Esaminando le prove disponibili di queste tempeste solari estreme, possiamo ora cercare di capire quanto spesso si verificano questi eventi. Le evidenze ci dicono molte cose sul ciclo del carbonio globale, la circolazione oceanica e atmosferica (come il calore è redistribuito sulla superficie terrestre), e il funzionamento del Sole.
Le tempeste solari cambiano il radiocarbonio negli alberi. Nel 2012, un team guidato da Fusa Miyake, presso l’Università di Nagoya in Giappone, ha scoperto che le tempeste solari estreme possono produrre cambiamenti repentini nelle concentrazioni di radiocarbonio trovate negli anelli degli alberi. Prima di questo, le percentuali di produzione di radiocarbonio non si pensava potessero variare in modo significativo nel breve periodo, quindi le misurazioni annuali del radiocarbonio passato erano poco interessanti. Le prove di tempeste solari passate sono bloccate negli anelli degli alberi. (Crediti immagine: LarysePol / Shutterstock) Hanno identificato il massiccio picco di produzione di radiocarbonio nell’atmosfera associato alla tempesta estrema del 774 d.C. Altri eventi estremi sono stati successivamente confermati avvenuti nel 993 d.C., 660 a.C., 5259 a.C. e 7176 a.C. La tempesta solare più estrema che abbiamo rilevato nel record di radiocarbonio si è verificata circa 14.370 anni fa, verso la fine dell’ultima era glaciale. Non sappiamo ancora se questi eventi siano semplicemente versioni su larga scala di tempeste solari regolari – così detti eventi “Cigno Nero” – o se siano causati da fenomeni fisici distinti. Man mano che verranno identificate più tempeste solari estreme dal record di radiocarbonio, esse contribuiranno alla nostra conoscenza dei processi fisici che si verificano nella nostra stella madre. Una delle minacce più grandi di una grande tempesta solare è il suo potenziale di uccidere istantaneamente l’intera flotta di satelliti (eccetto quelli a bassa altitudine che sono permanentemente protetti dal campo geomagnetico), così come di interrompere le reti elettriche. Essere in grado di prevedere questi eventi e dare preavviso agli operatori di rete è vitale. Nella prossima decade, il record di radiocarbonio potrebbe rivelare ulteriori tempeste solari estreme. La comunità scientifica sta correndo per analizzare alberi antichi provenienti da diverse regioni del mondo con l’obiettivo di rafforzare le prove esistenti e scoprire nuove tempeste solari estreme del passato. Migliorare la nostra comprensione di questi eventi estremi è importante non solo per una datazione al radiocarbonio precisa ma anche per comprendere i processi che avvengono sul Sole e sul nostro pianeta. Può anche aiutarci a prepararci per la prossima tempesta solare estrema. Non possiamo ancora prevedere quando accadrà, ma nuove intuizioni sul passato ci dicono che ci sarà una prima o poi.