Il «massimo solare» – tempeste geomagnetiche anche in Svizzera?
A metà ottobre, l’agenzia spaziale americana ha annunciato che, secondo le sue stime, è stato raggiunto il «massimo solare» di questo ciclo solare: una fase di attività della superficie solare particolarmente elevata che può durare fino a un anno e che si ripete ogni undici anni circa.
In questo lasso di tempo si formano spesso delle macchie solari scure sulla superficie del Sole. Le massicce esplosioni ed eruzioni che si verificano in questi punti espellono materiale ad alta velocità sotto forma di plasma. Queste cosiddette espulsioni di massa coronale sono accompagnate da un’intensa radiazione e da un’emissione di particelle ad alta energia. Quando questa combinazione di radiazioni e particelle colpisce la Terra, il campo magnetico terrestre viene disturbato. Si parla quindi di tempesta geomagnetica o tempesta solare.
Fondamentalmente si possono distinguere tre fenomeni, che non si verificano sempre simultaneamente:
- Un lampo di raggi X (flare) raggiunge la Terra in meno di dieci minuti e può preannunciare una tempesta solare. Nell’atmosfera terrestre la radiazione non è pericolosa per la salute, ma può disturbare la radiocomunicazione sul lato della Terra illuminato dal Sole.
- Dopo circa un’ora, la Terra viene colpita da particelle ad alta energia, soprattutto protoni. Sul loro percorso verso la Terra esse possono perturbare il funzionamento di satelliti o addirittura danneggiarli.
- L’espulsione di massa coronale (una nube di plasma costituita da particelle cariche) raggiunge la Terra dopo circa 1 o 2 giorni. Non appena raggiunge il campo magnetico terrestre, si indebolisce. Se il campo magnetico del plasma e quello terrestre sono antiparalleli, gli effetti sulla Terra sono molto più forti che nel caso in cui sono paralleli. Tuttavia, l’orientamento magnetico della nube di plasma può essere misurato solo circa 20 minuti prima che raggiunga la Terra, quando oltrepassa i satelliti posizionati tra la Terra e il Sole.
L’espulsione della massa coronale nel campo magnetico della Terra provoca una tempesta geomagnetica. Le conseguenti aurore boreali sono visibili fino a latitudini molto a sud. Anche le aurore boreali ripetutamente osservate in Svizzera nell’estate del 2024 erano attribuibili al preannunciato massimo solare.
Interruzione dell’approvvigionamento elettrico e delle reti di comunicazione
Le tempeste solari sono un fenomeno rilevante per la protezione della popolazione a causa dei loro possibili effetti sui satelliti, sulle reti di comunicazione e sull’approvvigionamento elettrico. Forti tempeste solari possono generare forti correnti di compensazione nei conduttori elettrici a lunga distanza, per esempio nelle linee elettriche aeree. Queste correnti possono arrecare danni alle stazioni di trasformazione collegate e quindi causare interruzioni di corrente. Anche la radiocomunicazione può subire interferenze.
Poiché il campo geomagnetico viene «compresso» e il flusso di particelle colpisce più intensamente le regioni polari, le aree in prossimità dei poli sono più a rischio. A Malmö, in Svezia, due tempeste solari sovrapposte hanno causato un blackout nel novembre 2003. Nel Canada settentrionale, i sistemi tecnici di sorveglianza aerea si sono interrotti ed è stato necessario chiudere i corridoi aerei. Anche diversi sistemi satellitari e di navigazione sono andati fuori uso.
Un rischio per la Svizzera?
In Svizzera, il pericolo di tempeste solari è inferiore grazie alla sua posizione geografica. Potrebbero però verificarsi dei blackout se l’intera rete elettrica europea diventasse instabile a seguito di interruzioni al Nord. Ciononostante, negli ultimi decenni sono state adottate diverse misure per ridurre le conseguenze delle tempeste solari. I nuovi dispositivi tecnici (per es. nel campo della comunicazione e dell’approvvigionamento elettrico) sono dotati di meccanismi di sicurezza che li proteggono dagli effetti delle tempeste solari. Vista la longevità di questi sistemi costosi, in Svizzera e in Europa si continua però ad utilizzare componenti come i trasformatori, che potrebbero essere danneggiati dalle tempeste solari e non sostituiti a breve termine.
Nell’ambito dell’analisi nazionale «Catastrofi e situazioni d’emergenza in Svizzera» (CES), l’UFPP si occupa di valutare quantitativamente diversi possibili scenari. Sulla base delle attuali conoscenze scientifiche e delle loro conoscenze specialistiche, gli esperti valutano la probabilità d’insorgenza di questo e l’entità dei danni prevista. La tempesta solare si colloca in una zona intermedia: la probabilità d’insorgenza di una forte tempesta solare che potrebbe causare dei blackout viene giudicata piuttosto bassa (una volta ogni 1000-3000 anni). Pure l’entità dei danni causati da blackout e infrastrutture danneggiate è di poco inferiore a quella dei terremoti o delle pandemie, anche se ci si devono aspettare interruzioni dell’approvvigionamento in diversi settori.
Processo di segnalazione in caso di eventi cosmici
Dal 2022 si sta elaborando un processo per la segnalazione di forti tempeste solari tramite la Centrale nazionale d’allarme. Le previsioni e le informazioni sulle forti tempeste solari provengono dallo Space Weather Prediction Center (SWPC) della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti e dall’Agenzia spaziale europea (ESA), che osservano il Sole con diversi strumenti di misurazione terrestri e satellitari. L’intensità delle tempeste solari è indicata su una scala sviluppata dalla NOAA.
La CENAL potrà inoltrare le allerte ai partner interessati, come i gestori dei trasporti o delle infrastrutture. Grazie a questo preavviso, essi potranno prendere in considerazione la tempesta solare come possibile causa di perturbazioni. In diversi settori si sta valutando la possibilità di adottare misure preventive per limitare i danni causati da una tempesta solare. Uno spegnimento preventivo dell’approvvigionamento elettrico, ad esempio, potrebbe però generare delicate controversie giuridiche ed economiche, soprattutto se non è possibile stimare con precisione i previsti danni della tempesta solare a causa della problematica dell’orientamento magnetico.
Valutazione periodica della situazione
L’analisi dei pericoli viene periodicamente ripetuta per ogni scenario. Per la tempesta solare si delineano tendenze opposte: da un lato le ultime scoperte scientifiche indicano una maggiore probabilità d’insorgenza, dall’altro si presume che i processi di preallerta e le nuove infrastrutture più protette resistano anche a forti tempeste solari e subiscano quindi meno danni.
Sfruttando la spettacolarità delle aurore boreali, sempre più media parlano della tempesta solare come di un possibile scenario di catastrofe, ma in Svizzera questo pericolo è più basso che nei Paesi dell’Europa settentrionale e del Nord America.
