Contrariamente
a quanto ci si possa attendere, le tempeste
geomagnetiche possono favorire le aperture di
propagazione creando condizioni favorevoli e talvolta
eccezionali . Le frequenze maggiormente interessate
sono la parte basso delle gamme HF fino alle onde
medie. Dall’analisi di vari casi emerge la certezza
che si tratta di qualcosa di effettivamente collegato
alle condizioni perturbate dellla ionosfera a seguito
di intensi fenomeni geomagnetici
SOLAR
FLARES (Brillamenti solari)
:L'attività
alla superficie del Sole è evidenziata dalla densità
di macchie solari, che appaiono come aree scure sulla
fotosfera, fluttuando in frequenza entro un ciclo
d'attività approssimativamente pari ad 11 anni. Sono
regioni scure perché più "fredde" rispetto
al fondo: la loro temperatura è dell'ordine di 4000°K,
mentre quella della superficie circostante è di 6000°K.
Nelle macchie solari si localizzano intensi campi
magnetici e, sulla parte immediatamente superiore
dell'atmosfera, si verificano spesso intensi
brillamenti (flares) che producono potenti burst di
radio energia a frequenze comprese fra circa 5 MHz e
300 MHz. Spesso, durante i brillamenti più intensi,
è emesso un intenso flusso di particelle cariche
(raggi cosmici) ad alta energia viaggianti alla
velocità di 500-1000 Km/s si tratta del vento solare:
quando tali particelle raggiungono il campo magnetico
terrestre sono causa d'intensi disturbi radio e
tempeste magnetiche, con formazioni di aurore. La
mappa delle radioemissioni solari dovute ai
brillamenti appare
molto più ampia di quella occupata dalle macchie
solari. A differenza della radiazione proveniente
dalla maggioranza delle radiosorgenti celesti, che
risulta non polarizzata, quella associata ai
brillamenti solari è a polarizzazione circolare,
essendo causata dalle traiettorie a spirale degli
elettroni che seguono il locale, intenso, campo
magnetico associato al brillamento.In ogni caso i
brillamenti solari danno luogo ad un getto di
radiazione elettromagnetica, che va' dal campo delle
HF ai raggi X e gamma oltre che espulsione di materia
dalla corona solare, tutto questo è emesso nello
spazio interplanetario e quindi anche in direzione
della terra, il cui campo magnetico cattura il plasma
che si allinea seguendo le linee di forza del campo
magnetico terrestre, concentrandosi sui poli, in
prossimita' dell'ovale aurorale. L'esplosione di
energia che avviene durante un brillamento e' enorme,
paragonabile ad un'esplosione atomica di 10 Miliardi
di megatoni. Per convenzione i flares solari sono
suddivisi in 3 classi, C,M ed X che
dipendono dall'ammontare del flusso di energia
sviluppato.
·
FLARE CLASSE C
e' il meno potente e non influenza immediatamente la
ionosfera, sebbene le particelle emesse possono
influenzare la ionosfera diverse ore dopo.
·
FLARE CLASSE M
e' un flare di media energia ed e' sufficiente a
influenzare la ionosfera terrestre immediatamente dopo
l'evento, ma anche a produrre effetti ritardati
di radiazione solare.
·
FLARE CLASSE X
sono i piu' potenti e distruttivi e possono provocare
forti tempeste geomagnetiche e lunghi black-out sulle
comunicazioni
(immagine in alto a destra)
Le
radiazioni elettromagnetiche di un flare attivo, i
raggi ultravioletti, i raggi X, la luce visibile e lo
spettro radio, viaggiano alla velocita' della luce e
raggiungono la terra con un ritardo di circa 8 minuti,
cosi che gli effetti sulla ionosfera possono iniziare
nel medesimo tempo in cui il flare e' osservato
visivamente. Le
comunicazioni radio possono essere immediatamente
influenzate dopo il flare, oppure gli effetti possono
farsi sentire da uno a due giorni dopo l'inizio del
flare, tuttavia, per un periodo di tempo limitato e
immediatamente successivo
al fenomeno , ci possono essere le condizioni
tali da
favorire la
propagazione. L'aumento di intensita' del vento solare
provocato dal flare, ha la capacità di mettere in
agitazione il plasma ionosferico, rompendo l'uniformità
degli strati , modificando la forma geometrica della
ionosfera e il suo volume.
EVENTI
SIGNIFICATIVI
:Riporto
di seguito alcuni eventi greomagnetici tra i piu’
significativi che ho registrato e che hanno generato
delle ottime aperture:
·
Evento
del 20.11.2002
indice Kp=7
·
Evento
del 28.10.2003
indice Kp=7
·
Evento
del 04.11.2003
indice Kp=7
·
Evento
del 03.01.2005
indice Kp=5
·
Evento
del 07.09.2005
indice Kp=8
PRESSIONE
DI RADIAZIONE SOLARE
:Per
effetto della pressione di radiazione solare, la
ionosfera e la terra non sono due sfere concentriche.
Questo fatto determina una deformazione continua della
Ionosfera che si evidenzia in maniera considerevole
quando il sole tramonta su un meridiano (terminatore).
I segnali che attraversano per migliaia di chilometri
la ionosfera possono quindi incontrare superfici
oblique rispetto al suolo (tilt), come anche vere e
proprie superfici curve che possono dare effetti di
focalizzazione. Tale fenomeno risulta
essere ancora più esasperato in presenza di forti
emissioni solari come avviene nel caso delle
perturbazioni solari più intense. In questo caso, per
effetto del vento solare, le linee di forza magnetica,
compresse sull’emisfero illuminato, si allungano a
“coda di cometa” allontanandosi
dall’emisfero opposto.
IPOTESI TEORICHE
:Data
la natura aleatoria della propagazione ionosferica non
e’ possibile identificare con certezza gli elementi
che la sostengono.
Una cosa tuttavia e’ certa e deriva da anni di
ricerca e di ascolto delle frequenze radio: il modello
classico di propagazione per salti ionosferici non
e’ piu’ in grado di spiegare i fenomeni che
regolano e supportano la propagazione. Sono sempre
piu’ convinto che dovremo cercare qualcosa di
diverso da questo
modello classico che per
aspetti si e’ rilevato superato. Pertanto ho cercato
di formulare alcune ipotesi plausibili che potrebbero
spiegare perché
queste aperture straordinarie possono
verificarsi.
Una cosa quasi certa è che per effetto del vento
solare la geometria della ionosfera viene alterata. La
ionosfera subisce una compressione sul lato illuminato
dal sole e un progressivo allungamento sul lato
opposto, fino nei casi piu’ estremi a confondersi
con la coda della magnetosfera. Penso che
questa variazione geometrica possa rivelarsi
favorevole per la propagazione del segnale.I percorsi
interessati sono quelli in oscurita’, disposti sul
lato non direttamente interessato dal flusso di
energia proveniente dal sole. Una spiegazione direi
abbastanza estrema mi porta a guardare oltre la
ionosfera terrestre, all’interno del plasma della
magnetosfera, e nella coda della magnetosfera dove per
effetto della ricombinazione delle cariche elettriche
ci potrebbero essere dei possibili punti di
riflessione o forse meglio delle possibili guide
d’onda nella magnetosfera sul lato oscuro della
terra (Vedi figura in alto a sinistra). Guide utili per la conduzione dei
segnali HF possono avere la lunghezza di 60.000
chilometri, o poco più. La distanza andata-ritorno
del segnale potrebbe anche giustificare il ritardo del
segnale che ho piu’ volte rilevato nel corso degli
eventi geomagnetici piu’ intensi. Molto spesso
il percorso del segnale infatti non segue
strettamente la linea che collega i due punti
geodetici ma segue le forti distorsioni del campo
magnetico e forse dei condotti
nella magnetosfera. Si tratta di una ipotesi
affascinante ma allo stesso tempo difficilmente
dimostrabile. Sto’ pianificando un progetto che
prevede l’utilizzo del software per il monitoraggio
dei Beacons “Faros” di VE3NEA che consente la
registrazione dei tempi di ritardo del segnale del
beacon, anche se purtroppo registra i beacons che
trasmettono sopra i 20
metri mentre le aperture si estendono fino alle onde
medie. Appare evidente comunque , come osservato in
tutti gli eventi analizzati che la “finestra
propagativa” e’ relativamente breve (qualche ora)
in quanto la successiva ricombinazione energetica fa
aumentare la densità della regione D bloccando poi la
propagazione.
Bibliografia:
Ionosfera di Marino Miceli, i4sn - Radioastrolab di
Flavio Mancinelli - ESA Agenzia spaziale Europea -
Immagini ESA -SOHO -NASA
