“In a nutshell” about Aurora -12c. Disturbi e danni da Cme

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Anomalie satellitari, interferenze Gps e radio, blackout elettrici

Mentre la tempesta di radiazione solare degrada le comunicazioni radio e investe il lato soleggiato della Terra di radiazioni pericolose
…e mentre la tempesta GEOMAGNETICA attiva il generatore aurorale nella coda magnetotail e i canali vorticanti delle Cuspidi polari, producendo l’Aurora
… in modo invisibile si producono tutta una serie di conseguenze più o meno gravi sia in alta che in bassa atmosfera e sulla superficie.

Come hai visto nel post precedente, nella prima mezzora si è compiuta la Fase 1 e si è scaricata la Tempesta di Radiazione solare:
– colpendo satelliti
– colpendo aerei ad alta quota su rotte transpolari
– provocando disturbi Gps
– provocando blackout radio

Ma se tu pensi che questi disturbi siano già di per sé inquietanti, ti assicuro che il peggio deve ancora arrivare!

Star Trek

Infatti, dopo 20 ore si scatena la Tempesta Geomagnetica!

elaborazione grafica di Tiziana “Tirtha” Giammettaclicca per ingrandire, click to enlarge

2^ Fase, 20 ore dopo! >>> arriva la Cme …

Come sai che inizia? Beh, è facile, qui entrano in azione, come ti avevo già anticipato, i giochi di prestigio!

È infatti la Cme la vera responsabile delle Aurore!

Le Aurore sono il suo tratto caratteristico, quindi l’eruzione di massa coronale (Cme), esplosa dal Sole 20 ore prima con potenza assolutamente “fuori scala“, presenta ora, subito, il suo biglietto da visita.

elaborazione grafica di Tiziana “Tirtha” Giammetta su foto credit di Markus Kiili clicca per ingrandire, click to enlarge

Questa immagine artistica è un po’ il simbolo della Cme, rappresenta l’Aurora “vista dall’interno”:
le particelle cariche esplose dal Sole, dopo aver interagito con la magnetosfera terrestre nella coda magnetica e quindi ulteriormente energizzate, precipitano spiraleggiando nelle cuspidi polari, scontrandosi finalmente con Ossigeno ed Azoto atmosferici e dando luogo allo spettacolo che conosciamo

Compare questa Aurora spettacolare, incredibilmente luminosa come raramente se ne vedono, di quelle che restano impresse per secoli nella memoria e negli archivi storici.

30/10/2003, l’aurora boreale ripresa da Pocol, Cortina d’Ampezzo (Belluno – Italia), credit Giuseppe Menardi, Associazione Astronomica Cortinaclicca per ingrandire, click to enlarge

L’Aurora straordinaria arriva a toccare latitudini molto basse, praticamente fino quasi all’equatore

Immagine del satellite Polar, credit NASA Goddard Space Flight Center, VIS (Visible Imaging System, uno dei 12 strumenti sul satellite) e John Sigwarth

ma poco dopo luci e tv fanno i dispetti, aumentando la luminosità prima di spegnersi, fino al BLACKOUT totale.

Questa straordinaria ed incantevole bellezza da togliere il fiato, infatti, in occasioni davvero rare e speciali

30/10/2003, l’aurora boreale verso il Cristallo (Nord est), Cortina d’Ampezzo (Belluno – Italia), credit Giuseppe Menardi, Associazione Astronomica Cortinaclicca per ingrandire, click to enlarge

nasconde conseguenze ancora più spiacevoli rispetto a quelle del Flare, perché esse, oltre ad impattare su tutta l’atmosfera, arrivano a colpire anche a terra, sotto terra e sotto le acque.

Tempesta” degli X-men, scatenatrice di fulmini

Segui con me, anche in questo caso, gli effetti sempre più disastrosi che si nascondono dietro tale portento naturale, tutt’intorno a te, che neanche sospetti (ed ora, come vedrai, questa scena è quantomai verosimile)

Una Pallottola Spuntata” con Leslie Nielsen

Ecco quindi cosa succede, in caso di tempeste “rare ma significative”, durante la Fase 2.

Da 1 a 4 giorni dopo la Cme

Un oceano di particelle impatta con la magnetosfera terrestre provocando una tempesta geomagnetica e correnti indotte e danni (crolli delle reti elettriche e collasso degli impianti di sorveglianza).

elaborazione grafica di Tiziana “Tirtha” Giammettaclicca per ingrandire, click to enlarge

Se con gli effetti del Flare ti sei sentito minacciato nella tua libertà di comunicare, di viaggiare e nella tua sicurezza …

ora in breve tempo potresti ritrovarti a vivere un lungo periodo di ansia e panico, visto che la vita quotidiana tua e di altri milioni o miliardi di cittadini è messa a dura prova.

Con quali conseguenze ?

Ecco altre due comode infografiche schematiche dell’elenco di disturbi e danni che segue.

credits ESAclicca per ingrandire, click to enlarge

Qui in realtà trovi un misto di danni da Cme e da Flare, perché ad esempio certe anomalie satellitari sono causate da un concorso di elettroni e protoni carichi.

sia Flares che Cme emettono particelle solari energetiche, anche se solitamente con SEP si intendono i protoni, credit Zheng and Evans, NASA

Questa infografica te l’ho presentata salutandoti nel precedente post, e ora fa proprio al caso nostro perché puoi confrontare i vari disturbi ed attribuirli al responsabile, dopo aver seguito le informazioni di entrambi i post.

credits NICT clicca per ingrandire, click to enlarge

Distorsione letture della bussola: le particelle cariche possono produrre i propri campi magnetici che vanno a disturbare ed influenzare la lettura del campo magnetico terrestre.

Danneggiamento satelliti, soprattutto in orbite geosincrone alte (circa 36,000 km)

rappresentazione artistica di MSG-4, satellite meteorologico per l’Europa in orbita geostazionaria, cioè un puntino sempre fermo per un osservatore a terra

… con conseguente perdita o disturbo del segnale!

“Anomalie satellitari”: coinvolgono solo alcuni satelliti e non altri in zona …

un po’ come fanno i tornado che distruggono con precisione chirurgica solo ciò che si trova sul loro percorso casuale …

però i tornado almeno li vedi arrivare da lontano! Le tempeste solari sono invece bombardieri invisibili!

The B-2 Spirit bombardiere invisibile ai radar (U.S. Air Force photo)

Per questo qui entra in gioco la preziosa e costante attività di monitoraggio e capacità previsionale di cui ho parlato nell’episodio precedente …

NOAA‘s Space Weather Prediction Center

… per consentire azioni preventive di sicurezza, se allertati dal servizio fino a 18-20 ore prima: più tempo c’è per scollegare gli impianti e i trasformatori evitando che finiscano fusi o bruciati, meno danni si subiscono.

“rischio elettrico” e “pericolo di folgoraziozione”

Poter prevedere i brillamenti solari con 18-20 ore di anticipo, davvero un altro passo verso un enorme potere di difesa!

da “Frankenstein Junior”: SI – PUO’ – FARE!!!

Ulteriori pesanti interferenze nei collegamenti satellitari GPS

Dimezzata la flotta di satelliti che ci danno internet, telecomunicazioni …

… e permettono le transizioni di denaro!

Disturbi e danni alle strumentazioni radio del traffico aereo.

Interruzioni delle comunicazioni telegrafiche.

Wallace Study Telegraph

Colpisce tutto il mondo ma soprattutto le aree polari.

BLACKOUT ELETTRICI !

Addio corrente in vaste regioni!

Violente correnti indotte nelle reti di distribuzione provocano danni ai trasformatori ad alta tensione in Canada, nord Europa e Russia.

Da notare che grosse particelle di plasma provocano raramente blackout elettrici importanti, perché solitamente i disturbi sono gestibili …

operai al lavoro sul traliccio dell’alta tensione

… ma NON con esplosioni di questa potenza!

Quebec 13/3/1989 – 6 milioni di persone restano al buio per 9 ore! La rete elettrica provinciale è collassata.

La straordinaria Aurora è vista da Alaska e Scandinavia, dal Canada fino sul Mediterraneo e sul Giappone e a Cuba. È più facile capire i paesi che può toccare se la immagini gonfiarsi e scendere, guardandola dalla prospettiva centrale del Polo Nord.

modello previsionale riferito al 18/03/2015, i colori sono solo indice di probabilità clicca per ingrandire, click to enlarge

Le correnti ad anello della magnetosfera, sollecitate pesantemente dall’enorme massa di particelle della Cme …

… provocano alte correnti indotte (GIC) nelle linee elettriche …

… che a loro volta fanno fondere ed esplodere trasformatori di tensione e centrali elettriche a causa degli sbalzi di tensione.

Questa è la grande arma vincente della Cme, l’asso nella manica: l’attacco inesauribile che la rende un temibile avversario sul ring contro il Flare!
Anche se poi Flare si difende egregiamente con il suo diretto veloce come la luce….

clicca per ingrandire, click to enlarge

Essendo oggi le reti elettriche estremamente interconnesse e interdipendenti, molto più che in passato, una tale tempesta causa un effetto a cascata danneggiando i trasformatori in modo permanente (Attivissimo).

Interrotta l’erogazione di corrente elettrica

I grandi ospedali dotati di generatori funzionano ancora per altre 72 ore prima di cessare le attività sanitarie con le inevitabili perdite di vite umane.

perturbate le infrastrutture d’informazione e di comunicazione.

Un qualunque sistema di erogazione di prodotti o servizi resta senza elettricità, ancor peggio il sistema dell’economia e della finanza.

Elettrodomestici Tv e telefoni KO!

Così come le nostre preziose autovetture, le cui componenti elettriche possono venir “fritte” a causa delle correnti indotte!

Ascensori fermi, e come puoi immaginare, una cosa è trovare l’ascensore chiuso e non poterlo usare

altra cosa è trovarsi dentro mentre si blocca, con tutti i disagi e il panico conseguenti …

e scale mobili ferme.

Perturbazioni del traffico aereo, ferroviario, stradale e marittimo con ingenti danni economici.

Cibo e trasporto merci, rotte di approvvigionamento di cibo e merci verso le principali città al collasso.

Disfunzione impianti di segnaletica stradale …

… e conseguentemente gli inevitabili numerosi incidenti.

Servizi di pronto intervento difficilmente raggiungibili perché la radiocomunicazione è disturbata.

Assenza di informazioni sulla sicurezza e i comportamenti da seguire.

Impianti di depurazione non funzionano più correttamente e scaricano acque luride e sostanze pericolose nell’ambiente.

Nei condomìni le pompe elettriche non funzionano più, quindi non arriva più acqua (a piano terra la magra e breve consolazione della poca acqua che resta nei tubi, mentre esattamente il contrario nei paesi dove le cisterne sono sul tetto)

… ma anche negli appartamenti la situazione collassa perché non c’è più energia per le pompe idrauliche (vedi lo sciacquone del water!)

… e senza energia elettrica gli alimenti e i medicinali da frigo deperiscono!

Danni ai sistemi di segnalazione o ai trasformatori …

… posti lungo le linee ferroviarie.

Treni e metropolitane fermi.

Niente più benzina o carburanti, perché senza elettricità non solo i sistemi elettronici sono fuori uso ma anche le pompe non funzionano!

Quindi, come avrai già intuito da te, presto, finite le scorte, le autovetture (se non hanno già le centraline elettriche fritte per le correnti indotte) non si muovono più e il traffico automobilistico si ferma

… e non servirà più a niente spingere…!

Oleodotti e i gasdotti fermi se non c’è energia

Correnti corrosive invisibili: scorrendo nelle condotte di oleodotti e gasdotti, aumentano il tasso di corrosione con effetti catastrofici nel tempo.

condotte forzate, ITCOLD

Centrali nucleari: la loro energia non può essere utilizzata perché si spengono automaticamente in presenza di gravi duraturi black out che provocano fallimento nelle reti elettriche.

Impianti di Riscaldamento, aria condizionata, tutto ko

Senza riscaldamento o raffreddamento le possibilità di sopravvivere, soprattutto per i più deboli, calano drasticamente.

“Shining”

Bancomat inutilizzabili.

Industrie, raffinerie, tutto fermo.

Cominci a renderti conto di quanto un evento così straordinario e raro potrebbe metterci in ginocchio in poche ore?!

Prima di concludere, resisti, brevi preziosi approfondimenti (zoom)

… sull’aspetto elettrico coinvolto.

Zoom 1: GIC – “Correnti Elettriche Indotte Geomagneticamente”

Alle alte latitudini, ma non solo, la corrente ad anello della magnetosfera, ogni volta che c’è una variazione del campo magnetico dovuta a tempeste geomagnetiche, produce fluttuazioni nello stesso campo vicino al suolo, le quali producono queste GIC.

variazioni delle correnti ionosferici I(t) generano un campo elettrico E(t) che guida le GIC. Visibili registrazioni Gic del gasdotto finlandese, credit Axpulkkiclicca per ingrandire, click to enlarge

Le Gic scorrono nel sottosuolo del nostro pianeta propagandosi nel terreno, ma i loro canali preferenziali sono le strutture metalliche lunghe come i sistemi di distribuzione dell’energia:

  • gli oleodotti
  • i gasdotti
  • le reti ferroviarie dove la conducibilità elettrica è maggiore
  • e in regioni con lunghe linee elettriche e dove il terreno è scarsamente condotto.

Da notare che non ha importanza se questi conduttori si trovano sotto l’oceano, perché l’energia elettromagnetica può passare attraverso l’acqua senza grossi disturbi! (Anna Maria Abatianni).

Sono a rischio le regioni della Terra sopra i 45° nord e sotto i 45° sud, ma non illuderti, le GIC possono scorrere anche alle medie e basse latitudini, pur con minore intensità (INGV).

clicca per ingrandire, click to enlarge

Paradossalmente è più protetta la fascia equatoriale, perché mediamente meno evoluta dal punto di vista tecnologico e quindi meno vulnerabile.

in giallo le zone torride equatoriali, in verde quelle temperate

Zoom 2: trasformatori giganti danneggiati

Eccolo qui, uno di questi famosi trasformatori industriali, dei veri e propri giganti che garantiscono energia a vaste aree svolgendo il loro lavoro in modo silenzioso ed invisibile. Ci sono però due cosucce da sapere su questi gioielli di tecnologia elettrica.

I trasformatori bruciati NON possono essere riparati, ma solo sostituiti da nuovi, e il numero di trasformatori di riserva è molto limitato così come le squadre speciali che sono responsabili delle loro installazioni.

un trasformatore bruciato dall’evento di Halloween – 1989

Una volta esauriti quelli in magazzino, è necessario fabbricarne di nuovi, e la fabbricazione di un trasformatore elettrico dura quasi un anno intero! (e le fabbriche sono ormai ferme – New Ice Age).

Zoom 3: ritorno alla normalità?

Con tempeste solari di una certa intensità, nella prospettiva più ottimistica l’evento causato dalla tempesta solare dura una settimana e per tornare alla normalità trascorre un’altra settimana, mentre tutti i sistemi sono ripristinati in un mese.

Tuttavia, con tempeste straordinarie e rare come quella qui ipotizzata, stime danno un ritorno alla normalità in un lasso di tempo tra 4 e 10 anni, con perdite incalcolabili alle infrastrutture e strutture economiche e in termini di vite umane!

clicca per ingrandire, click to enlarge

A proposito di BLACK OUT duraturi, qualche consiglio preventivo utile …

  • aumenta la tua consapevolezza di ciò che capiterà (NO luce, calore, gas, comunicazioni, elettricità, quindi niente cibo o acqua per tutto il tempo fino all’eventuale ripristino)
  • resta lucido e razionale, perché in queste situazioni la prima cosa che si perde è il senno e non te lo puoi permettere
  • conserva cibo in scatola e conserve con scadenza lontana, fanne riserva per mesi
  • prepara sistemi per purificare l’acqua, conserva acqua piovana in fusti
  • predisponi sistemi di energia alternativa (solare, eolica, magnetica, butano …)
  • città nel caos fuori controllo con violenze e omicidi, quindi meglio la campagna (agricoltura e acqua)
  • tieni a portata biciclette, pattini a rotelle, skateboard …
  • proteggi scatole elettriche importanti e utili creando casse Faraday sottoterra fino alla fine della tempesta
  • tieni a portata attrezzi di sopravvivenza di base

(fonte New Ice Age, sand-rio)

… e se sei fortunato e la corrente torna in pochi giorni, RICORDA !

  • durante il blackout spegni tutti gli apparecchi allacciati alla rete
  • quando la corrente elettrica è ripristinata, riaccendi un apparecchio alla volta, per non sovraccaricare la rete

1/9/1859 – “Evento di Carrington”

Forse la più famosa e grande tempesta geomagnetica mai registrata, nonostante sia la più vecchia. A quei tempi il mondo usava poco l’elettricità altrimenti le conseguenze sarebbero state drammatiche.

simulazione della Cme dell’evento di Carrington: nota la compressione frontale e il forte stiramento della coda magnetica – click to enlarge
  • 9 giorni ininterrotti di tempeste solari
  • altrettanti di comunicazioni telegrafiche sconvolte
  • Aurore anche a Cuba, Hawaii, Giamaica, El Salvador, Bahamas, Cina, Messico, in Italia a Roma e persino in Colombia
  • Negli Stati Uniti l’aurora è così luminosa che si può leggere al suo lume!
  • Le reti telegrafiche in Europa e in Nord America cedono, i fili di rame intercettano le correnti elettriche generate dalla tempesta nella ionosfera, i piloni emettono scintille e gli operatori vengono folgorati
simulazione per confronto, di Cme nella norma click to enlarge

Finita anche quest’avventura, ti saluto lasciandoti con i link di Focus a 2 tempeste solari del passato, da leggere:
1941 – la Grande Tempesta solare (durante il secondo conflitto mondiale)
maggio 1967 (si scongiurò una guerra Usa-Urss, e proprio in quei giorni nasceva mia moglie)

Questa è per salutare l’amico di Fb Di Stefano Mario, dal cui post ho tratto parte dell’ispirazione, so che lui capirà la scelta.

Quest’altra è invece per farti un po’ sorridere, dopo tanti contenuti inquietanti: quando va via la luce, puoi sempre usare un gatto di design per riempire gli spazi vuoti !

Bene, sono molto soddisfatto di questi lavori, ma voglio chiudere la parentesi “tempeste solari” nella serie sulle Aurore, con una simulazione, quindi arrivederci al prossimo episodio (non è questa sotto la simulazione, è solo per augurare a chi è ancora in ferie o sta per andare, buone vacanze 🙂

Gli altri post della serie “In a nutshell” about Aurora:
– “In a nutshell” about Aurora – 0. Il Sole
– “In a nutshell” about Aurora – 1. Riconnessione Magnetica
– “In a nutshell” about Aurora – 2a. Flares vs CME: scontro di Titani
– “In a nutshell” about Aurora – 2b. Flares vs CME: scontro di Titani

– “In a nutshell” about Aurora – 3a. Campo magnetico terrestre
– “In a nutshell” about Aurora – 3b. Fasce di Van Allen
– “In a nutshell” about Aurora – 3c. Cometa, toroidi e particelle
“In a nutshell” about Aurora – 3d. radiazioni
“In a nutshell” about Aurora – 3e. radiazioni a confronto

“In a nutshell” about Aurora –3f. radiazioni e ISS
“In a nutshell” about Aurora -4. Cuspidi polari
“In a nutshell” about Aurora -5. Generatore aurorale

“In a nutshell” about Aurora -6. Altitudine e forme
“In a nutshell” about Aurora -7a. Colori, l’origine
“In a nutshell” about Aurora -7b. Colori, la magia
“In a nutshell” about Aurora -8. luminosità, movimento e calore
“In a nutshell” about Aurora -9. Curiosità
“In a nutshell” about Aurora -10. Suoni

“In a nutshell” about Aurora -11. Emozioni e considerazioni
“In a nutshell” about Aurora -12a. Tempeste solari
“In a nutshell” about Aurora -12b. Disturbi e danni da Flare
“In a nutshell” about Aurora -12d. Simulazione SuperTempesta solare OGGI
“In Nutshell” about Aurora -13a. Ambiente spaziale interplanetario

Link utili:
Associazione Astronomica Cortina, “Aurora Boreale a Cortina“, 30/10/2003
– “Solar Energetic Particles (SEPs)“, Yihua Zheng and Rebekah M. Evans,
SW REDI Boot Camp, NASA
– “Catastrofi a scelta: la tempesta solare che blocca il water“, di Paolo Attivissimo
– “Cosa fare se si verifica un nuovo evento Carrington“, di Sand-rio, New Ice Age
– “Il campo magnetico della Terra: la silenziosa minaccia delle tempeste solari“, della Professoressa Anna M. Abatianni
– “Tempeste solari: quali sono i rischi che corriamo sulla nostra terra“, di Sara Stopponi, intervista a Roberta Tozzi ricercatrice INGV
– “Prevedere i brillamenti solari con 20 ore di anticipo“, di Maura Sandri per Media Inaf
– l’ispirazione mi è venuta anche dal post “160 anni dall’evento di Carrington” del 6/9/2019, di Di Stefano Enrico Mario del gruppo Facebook “Amici della Scienza, Fisica Quantistica, Cosmologia, Cultura e Tecnologia”

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