Tempeste solari in arrivo? Insegnanti e studenti del Greppi "progettano" la Tac al Sole
Riceviamo e pubblichiamo un interessante articolo scritto dai professori Valter Giuliani, Michele Tavernese e Gregorio Ferraresi e dagli studenti della classe 2KA (indirizzo Chimica e Materiali), 2IA e 2IB (indirizzo Informatica e Telecomunicazioni) dell'Istituto superiore Greppi di Monticello a pochi giorni dall'aurora boreale che ha illuminato il cielo in molte località dello stivale:
Nei giorni scorsi i cieli di diverse regioni italiane, dalle Alpi alla Sicilia, si sono colorati delle suggestive aurore boreali e, secondo gli esperti, lo spettacolo potrebbe ripetersi ancora perché il Sole, che ne è la causa, è ancora nella fase massima della sua attività che si ripete più o meno ogni 11 anni.
L’aurora boreale è il segno spettacolare dell’arrivo di una tempesta solare, causata da una serie di potenti eruzioni solari (brillamenti o flare) sulla superficie della nostra stella, e delle relative espulsioni di massa coronale (CME, Coronal Mass Ejection). È proprio l'interazione tra questo materiale proveniente dal Sole e i gas presenti nell’atmosfera terrestre a tingere di rosso i nostri cieli.
L’aurora boreale, però, è solo l’aspetto positivo e più vistoso di questo fenomeno. Infatti, vi sono anche delle conseguenze negative: le tempeste solari possono generare un blocco parziale o anche totale della rete Internet, di quella elettrica e delle comunicazioni radio e, inoltre, possono influenzare i sistemi satellitari e Gps.
Siamo in grado di prevedere e, quindi, di prepararci per tempo a tutto questo?
Sì, basta osservare il Sole con opportuni strumenti in grado di stabilire il suo “stato di salute”, quasi una TAC al Sole, perché sulla superficie della nostra stella si manifestano “segni premonitori” prima che avvenga un’esplosione solare.
É proprio quello che all’Istituto Alessandro Greppi di Monticello Brianza stanno facendo gli studenti della 2KA (indirizzo Chimica e Materiali), 2IA e 2IB (indirizzo Informatica e Telecomunicazioni), guidati dai professori Valter Giuliani, Michele Tavernese e Gregorio Ferraresi, con il Progetto “Facciamo la TAC al Sole”.
É dalla metà del mese di ottobre, infatti, che gli studenti stanno scandagliando a fondo la nostra stella con un telescopio solare che fornisce immagini delle sue condizioni fisiche.
Il telescopio è dotato di filtri solari certificati e le procedure da seguire sono rigorose, in modo tale che l’attività osservativa venga svolta in piena sicurezza perché (di certo tutti lo sanno già, ma ripeterlo non fa male!) non si deve mai guardare il Sole senza un filtro solare adeguato, altrimenti gli occhi potrebbero subire danni irreparabili!
Il disco solare, invece, è caratterizzato da una struttura a buccia di arancia, ovvero le celle convettive all'interno delle quali il plasma incandescente della nostra stella si comporta come l'acqua bollente nella pentola: sale, si raffredda, per poi ridiscendere negli strati inferiori, e così via, in un processo continuo.
A entrare nei dettagli dell’attività svolta durante il progetto è Valter Giuliani, docente di Fisica del Greppi: «Molti sono i segnali premonitori che possono permetterci, osservando il Sole, di prevedere in anticipo l’arrivo di una tempesta solare sulla Terra. Il più importante è il formarsi sulla sua superficie di gruppi di macchie estese, regioni scure sul Sole che sono sedi di campi magnetici. Quando questi campi magnetici sono particolarmente intensi e dalle linee di forza “aggrovigliate su se stesse”, il ripristino repentino della forma di tali linee (riconnessione magnetica) produce dei brillamenti con il rilascio di enormi quantità di plasma e campo magnetico nello spazio».
Prosegue Giuliani: ''Al Greppi monitoriamo la presenza e il numero delle macchie solari e il manifestarsi dei brillamenti che, a differenza delle macchie, appaiono improvvisamente sul disco solare come regioni biancastre. Collegandoci poi ai siti web che ospitano le misure e le immagini catturate dalle sonde spaziali che studiano il Sole, cerchiamo riscontri alle nostre osservazioni nelle altre regioni dello spettro elettromagnetico, non visibile dalla Terra, come quelle ultraviolette (UV), che mettono in evidenza la presenza delle espulsioni di massa coronale. Tutto ciò è un po' come fare la TAC al Sole, perché così facendo si scansionano varie parti del Sole poste a profondità via via diverse: le macchie sono manifestazione della sua fotosfera, cioè la superficie; i brillamenti avvengono nello strato sovrastante, la cromosfera; mentre i CME osservati nell’UV sono fenomeni dell’atmosfera solare''.
Conclude il prof. Giuliani: ''Come nello scorso anno scolastico il Progetto “Galaxy Zoo” ha permesso agli studenti di catalogare decine di migliaia di galassie, da un punto di vista didattico le ricadute del nuovo Progetto “Facciamo la TAC al Sole” sono molte ed evidenti, considerati gli strumenti, le tecniche e il tema trattato che rendono le attività scolastiche coinvolgenti e motivanti. Ma desidero anche che gli studenti si rendano conto che le nuove “tecnologie digitali”, come Internet, lo smartphone, tablet ecc., che agevolano e velocizzano le nostre attività in molti ambiti lavorativi, possono anche renderci vulnerabili. Ad esempio, pensiamo a che cosa potrebbe succedere se a causa di un’improvvisa e intensa tempesta magnetica avvenisse un completo blocco della rete Internet. Le conseguenze di questo “silenzio digitale” sarebbero drammatiche: nessun accesso non solo al web, ma anche a servizi essenziali, come quelli finanziari e sanitari, le telecomunicazioni e i servizi di informazione''.
Quindi, se volete sapere quando si potrà osservare una bella aurora boreale, chiedete agli studenti del Greppi quando è previsto l’arrivo di una tempesta magnetica, ma ricordatevi che, se la tempesta sarà particolarmente intensa, non potrete fotografarla con il vostro smartphone, perché esso potrebbe smettere di funzionare!
Nei giorni scorsi i cieli di diverse regioni italiane, dalle Alpi alla Sicilia, si sono colorati delle suggestive aurore boreali e, secondo gli esperti, lo spettacolo potrebbe ripetersi ancora perché il Sole, che ne è la causa, è ancora nella fase massima della sua attività che si ripete più o meno ogni 11 anni.
L’aurora boreale è il segno spettacolare dell’arrivo di una tempesta solare, causata da una serie di potenti eruzioni solari (brillamenti o flare) sulla superficie della nostra stella, e delle relative espulsioni di massa coronale (CME, Coronal Mass Ejection). È proprio l'interazione tra questo materiale proveniente dal Sole e i gas presenti nell’atmosfera terrestre a tingere di rosso i nostri cieli.
La fotografia scattata dagli studenti del Greppi mostra la ribollente superficie del Sole; sul bordo si notano diversi getti di plasma incandescente. Per realizzare questa e le altre immagini di questo articolo è stato utilizzato un telescopio rifrattore da 60 mm con filtro a idrogeno alfa e una fotocamera ad alta velocità che in 2 secondi cattura 300 fotogrammi. Poi, in post-produzione, i migliori fotogrammi vengono uniti per creare un’unica immagine.
L’aurora boreale, però, è solo l’aspetto positivo e più vistoso di questo fenomeno. Infatti, vi sono anche delle conseguenze negative: le tempeste solari possono generare un blocco parziale o anche totale della rete Internet, di quella elettrica e delle comunicazioni radio e, inoltre, possono influenzare i sistemi satellitari e Gps.
Siamo in grado di prevedere e, quindi, di prepararci per tempo a tutto questo?
Sì, basta osservare il Sole con opportuni strumenti in grado di stabilire il suo “stato di salute”, quasi una TAC al Sole, perché sulla superficie della nostra stella si manifestano “segni premonitori” prima che avvenga un’esplosione solare.
É proprio quello che all’Istituto Alessandro Greppi di Monticello Brianza stanno facendo gli studenti della 2KA (indirizzo Chimica e Materiali), 2IA e 2IB (indirizzo Informatica e Telecomunicazioni), guidati dai professori Valter Giuliani, Michele Tavernese e Gregorio Ferraresi, con il Progetto “Facciamo la TAC al Sole”.
É dalla metà del mese di ottobre, infatti, che gli studenti stanno scandagliando a fondo la nostra stella con un telescopio solare che fornisce immagini delle sue condizioni fisiche.
Il telescopio è dotato di filtri solari certificati e le procedure da seguire sono rigorose, in modo tale che l’attività osservativa venga svolta in piena sicurezza perché (di certo tutti lo sanno già, ma ripeterlo non fa male!) non si deve mai guardare il Sole senza un filtro solare adeguato, altrimenti gli occhi potrebbero subire danni irreparabili!
Il cortile del Greppi si trasforma in un vero e proprio laboratorio scientifico a cielo aperto: gli studenti osservano il Sole imparando a riconoscere i fenomeni che animano la nostra stella come le sue macchie solari, i filamenti e le protuberanze
Il telescopio è dotato anche di una telecamera che permette di registrare ad alta definizione immagini e video del Sole, successivamente elaborate e confrontate con quelle catturate da altri osservatori solari terrestri o dislocati su satelliti.Ecco come si presenta il Sole guardando nell’oculare del telescopio solare del Greppi dotato di un filtro H-alfa a 656 nanometri: sul bordo sono visibili le protuberanze solari (quella in alto a forma di cespuglio è alta circa 8 volte la Terra!), formate da enormi getti di plasma che, partendo dalla superficie solare, si estendono nella sua atmosfera (corona solare) allontanandosi per decine di migliaia di chilometri, spinte dalle forze del campo magnetico del Sole.
Il disco solare, invece, è caratterizzato da una struttura a buccia di arancia, ovvero le celle convettive all'interno delle quali il plasma incandescente della nostra stella si comporta come l'acqua bollente nella pentola: sale, si raffredda, per poi ridiscendere negli strati inferiori, e così via, in un processo continuo.
A entrare nei dettagli dell’attività svolta durante il progetto è Valter Giuliani, docente di Fisica del Greppi: «Molti sono i segnali premonitori che possono permetterci, osservando il Sole, di prevedere in anticipo l’arrivo di una tempesta solare sulla Terra. Il più importante è il formarsi sulla sua superficie di gruppi di macchie estese, regioni scure sul Sole che sono sedi di campi magnetici. Quando questi campi magnetici sono particolarmente intensi e dalle linee di forza “aggrovigliate su se stesse”, il ripristino repentino della forma di tali linee (riconnessione magnetica) produce dei brillamenti con il rilascio di enormi quantità di plasma e campo magnetico nello spazio».
Ecco come si presentava la superficie del Sole l’11 novembre 2025. L’immagine catturata dagli studenti del Greppi mostra in basso a sinistra l’esteso gruppo di macchie solari denominato 4274, da cui si è formato il brillamento di classe X5.1 responsabile della violenta tempesta magnetica che ha interessato il nostro pianeta nei giorni scorsi. Si notano anche numerosi filamenti che altro non sono che gigantesche protuberanze viste frontalmente.
Prosegue Giuliani: ''Al Greppi monitoriamo la presenza e il numero delle macchie solari e il manifestarsi dei brillamenti che, a differenza delle macchie, appaiono improvvisamente sul disco solare come regioni biancastre. Collegandoci poi ai siti web che ospitano le misure e le immagini catturate dalle sonde spaziali che studiano il Sole, cerchiamo riscontri alle nostre osservazioni nelle altre regioni dello spettro elettromagnetico, non visibile dalla Terra, come quelle ultraviolette (UV), che mettono in evidenza la presenza delle espulsioni di massa coronale. Tutto ciò è un po' come fare la TAC al Sole, perché così facendo si scansionano varie parti del Sole poste a profondità via via diverse: le macchie sono manifestazione della sua fotosfera, cioè la superficie; i brillamenti avvengono nello strato sovrastante, la cromosfera; mentre i CME osservati nell’UV sono fenomeni dell’atmosfera solare''.
Sono diversi i siti web dedicati allo studio del Sole. Quello più ricco di informazioni è spaceweatherlive.com, ora anche in lingua italiana, che fornisce dati e immagini dell’attività solare catturate dalle sonde spaziali. La spettacolare immagine mostra come appare il Sole se osservato a una lunghezza d’onda di 17,1 nanometri (ultravioletto estremo). É stata scattata dalla sonda SDO (Solar Dynamic Observatory) della NASA e mostra gli archi di plasma emessi durante un brillamento solare che si estendono dalla superficie del Sole verso l’esterno.
Conclude il prof. Giuliani: ''Come nello scorso anno scolastico il Progetto “Galaxy Zoo” ha permesso agli studenti di catalogare decine di migliaia di galassie, da un punto di vista didattico le ricadute del nuovo Progetto “Facciamo la TAC al Sole” sono molte ed evidenti, considerati gli strumenti, le tecniche e il tema trattato che rendono le attività scolastiche coinvolgenti e motivanti. Ma desidero anche che gli studenti si rendano conto che le nuove “tecnologie digitali”, come Internet, lo smartphone, tablet ecc., che agevolano e velocizzano le nostre attività in molti ambiti lavorativi, possono anche renderci vulnerabili. Ad esempio, pensiamo a che cosa potrebbe succedere se a causa di un’improvvisa e intensa tempesta magnetica avvenisse un completo blocco della rete Internet. Le conseguenze di questo “silenzio digitale” sarebbero drammatiche: nessun accesso non solo al web, ma anche a servizi essenziali, come quelli finanziari e sanitari, le telecomunicazioni e i servizi di informazione''.
Quindi, se volete sapere quando si potrà osservare una bella aurora boreale, chiedete agli studenti del Greppi quando è previsto l’arrivo di una tempesta magnetica, ma ricordatevi che, se la tempesta sarà particolarmente intensa, non potrete fotografarla con il vostro smartphone, perché esso potrebbe smettere di funzionare!
