Aurora boreale
nei cieli del Monferrato
[...] rivolto di nuovo lo sguardo alla meteora (l'aurora), vidi tutta la parte rossa della medesima attraversata secondo la sua larghezza da larghi getti luminosi, quasi colonne di luce bianca e pallida, che partendo dalla parte centrale della meteora, andavano a perdersi, sfumando prima di arrivare al mio zenith. Le direzioni di queste colonne luminose erano fra loro parallele; ne distinsi tre gruppi, ciascuno dei quali ne conteneva cinque. in ciascun gruppo una di queste vinceva in splendore le altre. [...]
Giovanni Celoria - Moleto, 24 ottobre 1870
Era la sera di venerdì 10 maggio 2024 quando veniva diramato il bollettino di un’imminente tempesta geomagnetica grave G4 (in una scala compresa da G1 a G5), sufficiente per sperare di assistere a qualche avvistamento aurorale alle nostre latitudini. Complice il bagliore rossastro apparso alle 22.30 ca, il Gruppo Astrofili Casalese si è prontamente armato di macchine fotografiche, cellulari e cavalletti alla ricerca di un luogo idoneo nelle nostre colline per osservare.
Era circa mezzanotte quando il cielo splendente di buio ha cominciato a tingersi di verde e rosso con colonne che si levavano alte all'orizzonte verso nord. Gli alert parlavano chiaro, era in corso una tempesta geomagnetica di intensità estrema G5: stavamo osservando l’Aurora Boreale nei cieli del Monferrato.
Aurora Boreale del 10 maggio sulle colline del Monferrato fotografata da Treville
Per noi Astrofili Celoria questo evento assume un significato ancor più profondo poiché, nel cinquantesimo anno di attività del Gruppo, abbiamo potuto rivivere l’esperienza osservata da Giovanni Celoria il 24 e 25 ottobre 1870 sulla collina di Moleto. Egli infatti descrisse, in una lettera indirizzata al Professor Schiaparelli, i maestosi giochi di luce di un’intensa aurora paragonabile a quella da noi vissuta.
Di seguito sono raccolte le immagini scattate dagli 'astrofili celoria'
dalle colline del Monferrato a testimonianza del raro evento vissuto
Le origini della grande
tempesta geomagnetica
Struttura della regione AR3664 - immagine realizzata dal socio Eugenio Rastelli tramite coronografo Lunt
Immagine realizzata dallo strumento HMI a bordo della sonda SDO - i differenti colori mostrano le direzioni del campo magnetico vicino alla superficie del Sole
Disco solare del 10 maggio 2024 - immagine realizzata dal socio Matteo Patrucco
Nei primi giorni di maggio 2024 una regione molto estesa di macchie solari denominata AR3664 sorta nell'emisfero sud, iniziava a crescere notevolmente in dimensioni. La struttura del campo magnetico mutava rapidamente di complessità configurandosi tra le più contorte del ciclo solare 25 fino a quel momento registrate.
La causa scatenante della tempesta geomagnetica responsabile dell’aurora a cui abbiamo assistito, sono stati due intensi brillamenti di classe X con espulsione di massa coronale, avvenuti nel mentre che AR3664 era rivolta verso il nostro pianeta, seguiti da diversi altri brillamenti di classe M.
I brillamenti solari sono infatti fenomeni particolarmente energetici caratterizzati da emissione di raggi X ed in grado di scagliare nello spazio un abbondante flusso di materia che costituisce la corona solare, quest’ultima composta principalmente da protoni ma anche atomi di elio, carbonio, ossigeno e rari atomi più pesanti.
Le CME successive, più veloci, si unirono alle precedenti dando origine al fenomeno noto come "CME cannibale", il quale permette che tempeste deboli si uniscano a formare una tempesta molto intensa.
Video del coronografo LASCO C2, montato sulla sonda SOHO che mostra la partenza di almeno 4 CME
I bollettini di allerta diramati dal National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a partire dal 9 maggio evidenziavano che la CME cannibale avrebbe colpito la Terra nelle prime ore di sabato 11.
Nel pomeriggio italiano di venerdì, dopo che la tempesta solare aveva superato i satelliti di monitoraggio posti a 1.5 milioni di km dalla Terra, il NOAA innalzava il livello della tempesta solare da G2 a G4, in una scala “G” che va da 1 a 5, dove G5 è estremo.
La tempesta solare, impiegando solo 25 minuti a percorrere la distanza che separa i satelliti dalla Terra, colpiva la magnetosfera terrestre alle 19:45. Il campo magnetico del nostro pianeta si è così compresso sotto l’assalto delle particelle cariche della CME, venendo registrato dai magnetometri a terra.
Animazione della CME cannibale del 10 maggio 2024 – Modello SWPC ENLIL – Orari UTC
La chiave per comprendere il fenomeno delle tempeste geomagnetiche risiede quindi nell'attività solare e nell'interazione che le particelle che si allontanano dalla sua superficie hanno con gli strati più alti dell'atmosfera terrestre. Tali particelle, che compongono il vento solare, si spostano nello spazio tra i 400 e gli 800 km/s e a questa velocità, se la loro direzione intercetta la Terra lungo la sua orbita, interagiranno con il campo magnetico terrestre.
Il disturbo geomagnetico viene misurato principalmente tramite due indici. Il primo è noto come indice planetario K, o indice Kp. Si tratta di un numero adimensionale ottenuto combinando le osservazioni dei magnetometri dislocati in tutto il pianeta, con valori che variano da 1 a 9 dove valori bassi indicano bassa attività geomagnetica e valori alti indicano alta attività. In base all'indice Kp, si valuta la gravità della tempesta geomagnetica indotta.
Maggiore è l'indice Kp, maggiore è l'influenza su satelliti, sistemi di comunicazione e navigazione. Tra il 9 maggio e il 12 maggio, l'indice Kp aveva raggiunto il livello massimo di 9 per ben tre volte.
Indice K planetario durante la tempesta – Orari UTC
Il secondo è l'indice di disturbo temporale, noto come indice Dst, misurato in nanotesla (nT). Un valore più negativo indica una condizione peggiorativa. Questo valore è associato all'intensità delle correnti ad anello che avvolgono il nostro pianeta, le quali vengono alimentate dall'arrivo della tempesta solare. Quanto più intensa è la tempesta, tanto più forti sono le correnti, maggiore è il campo magnetico da esse generato e più significativo è l'indebolimento del campo geomagnetico complessivo. Non è però sufficiente che la CME colpisca la Terra: il suo campo magnetico deve essere orientato correttamente. Il vettore del campo magnetico terrestre ha il polo nord che punta verso l'alto (ossia il nord geografico), il che implica che la componente verticale magnetica (denominata Bz) della CME deve essere orientata in senso opposto (verso sud) per evitare di essere respinta. La CME della notte del 10, ad esempio, presentava un Bz negativo di addirittura -50 nT.
Indice Dst durante la tempesta – Orari UTC
L'indice Kp caratterizza le variazioni dell'attività geomagnetica ed è utilizzato anche per stimare l'intensità dei fenomeni aurorali. Quando l'energia delle particelle solari si scarica sull'alta atmosfera terrestre, si generano aurore molto intense, che normalmente rimangono confinate nelle regioni polari o ad alte latitudini, a causa della forma del campo magnetico terrestre. Tuttavia, a causa della loro enorme energia, le particelle che arrivarono con le CME provenienti dalla regione attiva AR3664 riuscirono a spingersi molto più a sud, disturbando la magnetosfera e interagendo con la ionosfera anche nei cieli di Inghilterra, Germania , Italia, Cina e Australia. Di conseguenza, in molti paesi che mai si sarebbero aspettati di assistere a un'aurora, il cielo si illuminava di rosa, verde e magenta, generando spettacoli davvero straordinari.
Time Lapse dell'intero evento Aurorale del 10 maggio ripreso da Treville dal socio Marco Rossi