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“Il giorno in cui il sole ha portato l’oscurità”

 

IL GRANDE BLACKOUT DI QUEBEC:

Lo chiamano “il giorno in cui il sole ha portato l’oscurità”. Il 13 marzo 1989, una potente espulsione di massa coronale (CME) ha colpito il campo magnetico terrestre. Novanta secondi dopo, la rete elettrica di Hydro-Québec fallì. Durante il blackout di 9 ore che seguì, milioni di cittadini del Quebec si trovarono senza luce né calore, chiedendosi cosa stesse succedendo?

“È stata la più grande tempesta geomagnetica dell’era spaziale”, afferma il dottor David Boteler, capo dello Space Weather Group presso Natural Resources Canada. “Il marzo 1989 è diventato l’archetipo del disturbo per la comprensione di come l’attività solare possa causare blackout”.

Sopra: Sunspot 5395, fonte delle tempeste solari del marzo 1989. Da “A 21st Century View of the March 1989 Magnetic Storm” di D. Boteler.

 

Sembra difficile crederlo ora, ma nel 1989 poche persone si resero conto che le tempeste solari avrebbero potuto abbattere le reti elettriche. I campanelli d’allarme suonavano però da più di un secolo. Nel settembre 1859, un CME simile colpì il campo magnetico terrestre – il famigerato “Evento Carrington” – scatenando una tempesta due volte più forte del marzo 1989. Le correnti elettriche si riversarono attraverso i fili del telegrafo dell’era vittoriana, in alcuni casi provocando scintille e fissando il telegrafo. uffici in fiamme. Erano lo stesso tipo di correnti che avrebbero abbattuto Hydro-Québec.

“Il blackout del marzo 1989 è stato un campanello d’allarme per il nostro settore”, afferma il dott. Emanuel Bernabeu di PJM, un’utilità regionale che coordina il flusso di elettricità in 13 stati degli Stati Uniti. “Ora prendiamo molto sul serio le correnti indotte geomagneticamente (GIC)”.

Cosa sono i GIC? Fisica delle matricole 101: quando un campo magnetico oscilla avanti e indietro, l’elettricità scorre attraverso i conduttori nell’area. Si chiama “induzione magnetica”. Le tempeste geomagnetiche fanno questo alla Terra stessa. La roccia e il suolo del nostro pianeta possono condurre l’elettricità. Quindi, quando un CME fa tremare il campo magnetico terrestre, le correnti fluiscono attraverso il suolo sotto i nostri piedi.

Il Québec è particolarmente vulnerabile. La provincia si trova su una distesa di roccia ignea del Precambriano che fa un pessimo lavoro conducendo elettricità. Quando è arrivata la CME del 13 marzo, le correnti di tempesta hanno trovato un percorso più attraente nelle linee di trasmissione ad alta tensione di Hydro-Québec. Frequenze insolite (armoniche) hanno iniziato a fluire attraverso le linee, i trasformatori si sono surriscaldati e gli interruttori automatici sono scattati.

A destra: le aree grigie indicano le regioni di roccia ignea dove le reti elettriche sono più vulnerabili. [didascalia completa]

Dopo che l’oscurità ha avvolto il Quebec, brillanti aurore si sono diffuse fino alla Florida, al Texas e a Cuba. Secondo quanto riferito, alcuni spettatori pensavano di essere stati testimoni di uno scambio nucleare. Altri pensavano che avesse qualcosa a che fare con la navetta spaziale (STS-29), che è stata notevolmente lanciata lo stesso giorno. Gli astronauti stavano bene, anche se la navetta ha avuto un misterioso problema con un sensore a cella a combustibile che ha minacciato di interrompere la missione. La NASA non ha mai ufficialmente collegato l’anomalia del sensore alla tempesta solare.

Molto è ancora sconosciuto sull’evento del marzo 1989. È successo molto prima che i satelliti moderni monitorassero il sole 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Per ricostruire cosa è successo, Boteler ha setacciato vecchi record di emissioni radio, magnetogrammi e altre fonti di dati degli anni ’80. Recentemente ha pubblicato un articolo sulla rivista di ricerca Space Weather che riassume le sue scoperte, inclusa una sorpresa:

“Non ce n’erano uno, ma due CME”, dice.

La macchia solare che ha scagliato le CME verso la Terra, regione 5395, era uno dei gruppi di macchie solari più attivi mai osservati. Nei giorni intorno al blackout del Quebec ha prodotto più di una dozzina di brillamenti solari di classe M e X. Due delle esplosioni (un X4.5 il 10 marzo e un M7.3 il 12 marzo) hanno colpito la Terra con CME.

“La prima CME ha aperto la strada alla seconda CME, permettendogli di colpire con una forza insolita”, afferma Boteler. “Le luci si sono spente in Quebec pochi minuti dopo il suo arrivo”.

Tra i ricercatori di meteorologia spaziale, negli ultimi anni c’è stata una consapevolezza nascente che grandi tempeste geomagnetiche come il Carrington Event del 1859 e The Great Railroad Storm del maggio 1921 sono associate a CME doppie (o multiple), una spianando la strada a un’altra. Il lavoro investigativo di Boteler mostra che questo è anche il caso del marzo 1989.

A destra: Aurore su Pershore, in Inghilterra, durante la tempesta geomagnetica del 13 marzo 1989. Credito: Geoffrey Morley.

L’evento del marzo 1989 ha dato il via a una raffica di conferenze e studi di ingegneria progettati per fortificare le reti. Il lavoro di Emanuel Bernabeu alla PJM è in gran parte il risultato di quella “epifania del Québec”. Lavora per proteggere le reti elettriche dalle intemperie spaziali e ha delle buone notizie.

“Abbiamo fatto molti progressi”, dice. “In effetti, se la tempesta del 1989 si verificasse di nuovo oggi, credo che il Québec non perderebbe energia. La rete moderna è progettata per resistere a un evento geomagnetico estremo di 1 anno su 100. Per metterlo in prospettiva, marzo 1989 era solo 1 -in-40 o 50 anni di eventi, ben all’interno delle nostre specifiche di progettazione. ”

Alcuni dei miglioramenti sono stati ottenuti dall’indurimento delle attrezzature. Ad esempio, afferma Bernabeu, “le utility hanno aggiornato i loro dispositivi di protezione e controllo rendendole immuni al tipo di armoniche che hanno fatto crollare Hydro-Québec. Alcune utility hanno anche installato la compensazione dei condensatori in serie, che blocca il flusso dei GIC”.

Altri miglioramenti riguardano la consapevolezza operativa. “Riceviamo le previsioni meteorologiche spaziali della NOAA nella nostra sala di controllo, quindi sappiamo quando sta arrivando una tempesta”, dice. “Per le tempeste violente, dichiariamo” operazioni conservatrici “. In poche parole, questo è un modo per noi di posizionare il sistema per gestire meglio gli effetti dell’attività geomagnetica. Ad esempio, gli operatori possono limitare i grandi trasferimenti di potenza attraverso i corridoi critici, annullare le interruzioni delle apparecchiature critiche e così via “.

La prossima tempesta a livello del Québec è solo questione di tempo. In effetti, potremmo essere in ritardo. Ma, se Bernabeu ha ragione, il sole non porterà l’oscurità, solo la luce.

Una versione condivisibile di questa storia con materiale aggiuntivo può essere trovata qui

 

https://www.spaceweather.com/

 

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