Un diario medievale e il legno di alberi sepolti da secoli stanno aiutando a ricostruire eventi di attività solare, potenzialmente pericolosi anche per le missioni spaziali future.
Un nuovo studio guidato dall’Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) mostra come la combinazione tra fonti storiche e misure ultra-precise del carbonio-14 possa portare alla luce fenomeni noti come eventi di protoni solari (solar proton events – SPE) finora sfuggiti alle ricostruzioni.
Questi fenomeni si verificano quando il Sole accelera particelle ad altissima energia, proiettandole nello Spazio fino a velocità prossime al 90% di quella della luce. Sulla Terra siamo in gran parte protetti dal campo geomagnetico, ma oltre questa barriera, come nello Spazio o sulla Luna, tali eventi possono rappresentare un serio rischio.
Non a caso, nel 1972 una sequenza di SPE avvenne tra le missioni Apollo 16 e 17: se si fosse verificata durante una delle due, gli astronauti avrebbero potuto subire esposizioni letali alle radiazioni.
Per comprendere meglio questi fenomeni rari ma pericolosi, i ricercatori hanno sviluppato un metodo che unisce discipline molto diverse. I
Un indizio chiave proviene dal Meigetsuki, il diario dell’influente cortigiano e poeta giapponese Fujiwara no Teika (1162–1241), che nel febbraio del 1204 descrisse “luci rosse nel cielo settentrionale sopra Kyoto”, probabilmente un’aurora osservata a latitudini insolitamente basse. Segnalazioni di questo tipo, pur non essendo direttamente legate agli eventi di protoni solari, forniscono un riferimento temporale utile per individuare periodi di intensa attività solare.
Quella annotata nel Meigetsuki non fu un’osservazione isolata. Tra la fine del XII e l’inizio del XIII secolo, cronache da Cina, Giappone ed Europa registrano più volte aurore rosse e macchie solari, segni di un Sole particolarmente attivo. Alcuni di questi episodi potrebbero essere collegati al segnale di carbonio-14 individuato dai ricercatori.
Guarda le segnalazioni storiche di macchie solari e aurore (1193–1258). Alcuni eventi (indicati con asterischi) sono compatibili con l’aumento di carbonio-14 osservato attorno al 1201. Crediti: Miyahara et al.
Guidati dall’ indicazione del Meigetsuki, gli scienziati hanno analizzato il contenuto di carbonio-14 in alberi di asunaro sepolti nel nord del Giappone. Quando particelle energetiche penetrano nell’atmosfera terrestre, infatti, innescano reazioni che aumentano la produzione di questo isotopo, che viene poi assorbito dagli organismi viventi e conservato negli anelli degli alberi.
Grazie a tecniche di misura estremamente precise, sviluppate in oltre un decennio di lavoro, il team è riuscito a individuare un aumento anomalo di carbonio-14, datandolo tra l’inverno del 1200 e la primavera del 1201.
Il risultato è particolarmente significativo perché riguarda un evento “sub-estremo”: meno intenso dei casi più noti, ma molto più frequente e comunque potenzialmente dannoso. Proprio questi eventi intermedi sono i più difficili da identificare e, allo stesso tempo, tra i più importanti da comprendere per la sicurezza delle attività spaziali.
Guarda la ricostruzione dei cicli solari basata sui dati di carbonio-14: le curve mostrano l’andamento dell’attività solare nel periodo medievale. La freccia indica l’evento di protoni solari individuato nello studio, in prossimità di un massimo del ciclo. Crediti: Miyahara et al.
Lo studio suggerisce inoltre che, nel periodo medievale analizzato, il Sole fosse particolarmente attivo: i cicli solari, oggi della durata media di circa undici anni, sembrano allora più brevi, tra sette e otto anni. Un’indicazione che potrebbe aiutare a ricostruire meglio il comportamento della nostra stella su scale temporali lunghe.
Integrare dati naturali ad alta precisione con testimonianze storiche si conferma quindi una strategia potente per ricostruire il passato del meteo spaziale. E con il ritorno dell’esplorazione umana oltre l’orbita terrestre, comprendere la frequenza e le caratteristiche degli eventi di protoni solari non è più solo una questione scientifica, ma anche operativa.
[A cura di Daria Guidetti]
