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Anche il Sole può distruggere lo strato di ozono nell'atmosfera terrestre
I dati mostrano che, ogni mille anni circa, la Terra viene colpita da un evento estremo di particelle solari, che potrebbe causare gravi danni allo strato di ozono e aumentare i livelli di radiazione ultravioletta (UV) sulla superficie.
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By Elisabetta Bonora Elisabetta Bonora - Categoria principale: Flash News
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Il Sole è una sorgete sporadica di nuclei ed elettroni di raggi cosmici, accelerati dalle onde d’urto che si propagano attraverso la corona solare e dall’energia magnetica rilasciata nei brillamenti. Si tratta dei cosiddetti eventi di particelle solari energetiche (SEP, Solar Energetic Particles), più frequenti durante il massimo solare. Gli eventi di protoni solari (SPE, Solar Proton Events) sono un sottogruppo dei SEP. Si tratta di esplosioni di protoni che avvengono direttamente sulla superficie del Sole e vengono sparate come un faro nello spazio.
La straordinaria aurora all’inizio di maggio di quest’anno ha dimostrato la potenza che le tempeste solari possono emettere sotto forma di radiazioni ma gli SPE possono essere molto più distruttivi. I protoni sono molto più pesanti degli elettroni e trasportano più energia, quindi raggiungono quote più basse nell'atmosfera terrestre, eccitando le molecole di gas nell'aria. Ma queste molecole eccitate emettono solo raggi X, invisibili a occhio nudo.
Centinaia di eventi di particelle solari deboli si verificano ogni ciclo solare (circa 11 anni) ma gli scienziati hanno trovato tracce di eventi molto più forti nel corso della storia del nostro pianeta. Migliaia di volte più forti di qualsiasi cosa registrata finora dai moderni strumenti. Il più recente è avvenuto intorno al 993 d.C..
Lo studio è stato pubblicato su PNAS.
Senza scudo
Il campo magnetico terrestre fornisce una bolla protettiva fondamentale per la vita, deviando la radiazione elettricamente carica proveniente dal Sole. In condizioni normali, funziona come una gigantesca barra magnetica, con le linee di campo che escono da un polo e entrano nell'altro. L'orientamento verticale ai poli consente ad alcune radiazioni cosmiche ionizzanti di penetrare fino all'atmosfera superiore, dove interagiscono con le molecole di gas, creando il bagliore che chiamiamo aurora.
Tuttavia, il campo magnetico cambia molto nel tempo.
Nel secolo scorso, il polo nord magnetico ha vagato attraverso il Canada settentrionale ad una velocità di circa 40 chilometri all’anno e si è indebolito di oltre il 6%. Le registrazioni geologiche mostrano che ci sono stati periodi di secoli o millenni in cui il campo geomagnetico è stato molto debole o addirittura del tutto assente.
Un esempio estremo, di cosa accadrebbe alla Terra se il campo magnetico fosse completamente assente, ci viene offerto da Marte. Il Pianeta Rosso ha perso il suo campo magnetico globale nell’antico passato e, di conseguenza, gran parte della sua atmosfera. A maggio, poco dopo l'evento aurorale sulla Terra, il pianeta è stato investito da un forte evento di particelle solari che ha spento le telecamere della navicella Mars Odyssey della NASA e ha causato livelli di radiazioni sulla superficie circa 30 volte superiori a quelli di una radiografia del torace.
Meno ozono, più radiazioni
Oltre al loro effetto immediato, gli eventi delle particelle solari possono anche innescare una catena di reazioni chimiche nell’alta atmosfera in grado di ridurre l’ozono. L’ozono assorbe le dannose radiazioni solari UV, che possono danneggiare la vista e anche il DNA (aumentando il rischio di cancro alla pelle), oltre ad avere un impatto sul clima.
In nuovo studio ha utilizzato i grandi modelli computerizzati della chimica atmosferica globale per esaminare gli impatti di un evento estremo di particelle solari, spiegano gli autori.
"Abbiamo scoperto che un evento del genere potrebbe ridurre i livelli di ozono per circa un anno, aumentando i livelli di UV in superficie e aumentando i danni al DNA. Ma se un evento di protoni solari arrivasse durante un periodo in cui il campo magnetico terrestre è molto debole, il danno da ozono durerebbe sei anni, aumentando i livelli UV del 25% e aumentando il tasso di danno al DNA indotto dal sole fino al 50%".
Considerando la combinazione campo magnetico debole ed eventi estremi di protoni solari, "data la frequenza con cui ciascuno di essi si verifica, sembra probabile che si verifichino insieme relativamente spesso", dice il team, e potrebbero aver influenzato alcuni cambiamenti chiave nella storia dell'evoluzione della vita sulla Terra. "Stiamo appena iniziando a esplorare il ruolo dell’attività solare e del campo magnetico terrestre nella storia della vita".