Le espulsioni di massa coronale (CME) sono grandi espulsioni di plasma e campo magnetico dalla corona del Sole. Possono espellere miliardi di tonnellate di materiale coronale e trasportare un campo magnetico incorporato (congelato nel flusso) che è più forte della forza del campo magnetico interplanetario del vento solare di fondo (IMF). Le CME viaggiano verso l’esterno dal Sole a velocità che vanno da più lente di 250 chilometri al secondo (km/s) fino a quasi 3000 km/s., I CME diretti verso la Terra più veloci possono raggiungere il nostro pianeta in appena 15-18 ore. I CME più lenti possono richiedere diversi giorni per arrivare. Si espandono in dimensioni come si propagano lontano dal Sole e più grandi CME possono raggiungere una dimensione che comprende quasi un quarto dello spazio tra la Terra e il Sole per il momento raggiunge il nostro pianeta.
I CME più esplosivi generalmente iniziano quando le strutture del campo magnetico altamente contorte (corde di flusso) contenute nella corona inferiore del Sole diventano troppo sollecitate e si riallineano in una configurazione meno tesa – un processo chiamato riconnessione magnetica., Ciò può comportare l’improvviso rilascio di energia elettromagnetica sotto forma di un bagliore solare; che in genere accompagna l’accelerazione esplosiva del plasma lontano dal Sole – il CME. Questi tipi di CME hanno luogo solitamente dalle aree del sole con i campi localizzati di forte e flusso magnetico sollecitato; quali le regioni attive associate ai gruppi delle macchie solari. Le CME possono anche verificarsi da luoghi in cui il plasma relativamente fresco e più denso è intrappolato e sospeso dal flusso magnetico che si estende fino ai filamenti corona e alle prominenze interne., Quando queste corde di flusso riconfigurano, il filamento più denso o prominenza può collassare di nuovo alla superficie solare ed essere tranquillamente riassorbito, o un CME può risultare. I CME che viaggiano più velocemente della velocità del vento solare di fondo possono generare un’onda d’urto. Queste onde d’urto possono accelerare le particelle cariche davanti a loro, causando un aumento del potenziale o dell’intensità della tempesta di radiazioni.
I parametri CME importanti utilizzati nell’analisi sono dimensioni, velocità e direzione. Queste proprietà sono dedotte dalle immagini coronagraph dei satelliti orbitali dai meteorologi SWPC per determinare qualsiasi probabilità di impatto sulla Terra., Il NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) porta un coronografo – noto come il grande angolo e spettrometrico Coronografo (LASCO). Questo strumento ha due gamme per l’imaging ottico della corona del Sole: C2 (copre un intervallo di distanza da 1,5 a 6 raggi solari) e C3 (intervallo da 3 a 32 raggi solari). Lo strumento LASCO è attualmente il mezzo principale utilizzato dai meteorologi per analizzare e classificare le CME; tuttavia un altro coronagraph è sul veicolo spaziale NASA STEREO-A come fonte aggiuntiva.,
L’imminente arrivo del CME viene osservato per la prima volta dal satellite Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), situato nell’area orbitale L1. Improvvisi aumenti della densità, della forza totale del campo magnetico interplanetario (IMF) e della velocità del vento solare alla sonda DSCOVR indicano l’arrivo dello shock interplanetario associato al CME prima della nube magnetica. Questo può spesso fornire da 15 a 60 minuti di avviso avanzato di arrivo di shock sulla Terra – e qualsiasi possibile impulso improvviso o improvviso inizio di tempesta; come registrato dai magnetometri terrestri.,
Aspetti importanti di un CME in arrivo e la sua probabilità di causare tempeste geomagnetiche più intense includono la forza e la direzione del FMI che inizia con l’arrivo dello shock, seguito dall’arrivo e dal passaggio della nube di plasma e dal campo magnetico congelato in flusso. Livelli più intensi di tempesta geomagnetica sono favoriti quando il CME enhanced IMF diventa più pronunciato e prolungato in un orientamento diretto a sud. Alcuni CME mostrano prevalentemente una direzione del campo magnetico durante il suo passaggio, mentre la maggior parte mostra cambiando le direzioni del campo come il CME passa sopra la Terra., In generale, i CME che hanno un impatto sulla magnetosfera terrestre ad un certo punto avranno un orientamento FMI che favorisce la generazione di tempeste geomagnetiche. Le tempeste geomagnetiche sono classificate utilizzando una scala meteorologica spaziale NOAA a cinque livelli. I meteorologi SWPC discutono l’analisi e il potenziale di tempesta geomagnetica dei CME nella discussione sulle previsioni e prevedono i livelli di tempesta geomagnetica nelle previsioni di 3 giorni.
*Immagini per gentile concessione della NASA e delle missioni SOHO e STEREO