Che cos'è una nuvola magnetica?
Una nuvola magnetica (MC) è definita come un tipo speciale di espulsione di massa coronale (CME) che si verifica dalla superficie del Sole o un evento che precede o segue immediatamente un CME e il suo flusso di vento solare di particelle cariche. Avvolge la Terra mentre si diffonde in una forma toroidale o simile a una ciambella, con un lato del toro centrato sul Sole e l'altro che abbraccia una vasta regione di spazio immediatamente all'interno dell'orbita della Terra. Lo spazio all'interno di una nuvola magnetica è una regione di flusso magnetico in cui ha luogo una rotazione su larga scala del campo magnetico terrestre. La rotazione del campo di una nuvola magnetica è stata proiettata dal 1981 ad almeno 0,25 unità astronomiche (UA) di dimensioni fino a 1 UA, con la Terra stessa 1 UA a distanza dal Sole.
La presenza di nuvole magnetiche meteorologiche nello spazio può avere impatti significativi sulla Terra sia perché possono causare tempeste nella magnetosfera terrestre sia perché si verificano abbastanza frequentemente. Esempi dell'evento della nuvola magnetica sono stati tracciati almeno 106 volte tra febbraio 1995 e novembre 2007, con 16 casi verificatisi solo nel 1997. In genere, ogni evento dura per un periodo inferiore a un giorno ed è orientato in una direzione magnetica da sud a nord.
Mentre una nuvola magnetica presenta una temperatura del protone relativamente bassa, può causare disturbi sia nella magnetosfera che nella ionosfera della Terra. Questi disturbi possono cambiare la natura dei display aurora, oltre a interrompere il funzionamento di satelliti, sistemi di comunicazione basati su di essi e reti elettriche. Mentre il vento solare dal sole è abbastanza costante, un CME è un evento speciale nel vento solare in cui enormi quantità di plasma ed energia magnetica vengono espulse dal sole a velocità che possono raggiungere fino a 2.236.936 miglia all'ora (1.000 chilometri al secondo ). Tali eventi sono spesso seguiti da nuvole magnetiche, che sono anche conosciute come corde di flusso magnetico a causa della loro forma e comportamento.
Una nuvola magnetica può precedere o seguire un CME di diverse ore o più nelle osservazioni. Una differenza tra i due eventi, tuttavia, è che le linee del campo magnetico in una nuvola magnetica rimangono collegate al Sole mentre i flussi di particelle CME no. La forza della linea di campo della nuvola si indebolisce con l'aumentare della distanza dal Sole, sebbene le linee di forza magnetica diventino più contorte nella regione dello spazio vicino alla Terra. L'onda d'urto magnetica che attraversa la Terra può durare da un minimo di 10 a 20 ore o alcuni giorni. A causa di questa lunga durata e delle deviazioni nell'orientamento del vento solare causate dalla nuvola magnetica e dagli eventi CME, l'attività può essere prevista in anticipo con un preavviso di un giorno prima che diventi prominente.
Poiché quasi un terzo di tutti gli eventi CME sono collegati a una presenza di una nuvola magnetica, la ricerca scientifica sul fenomeno è in corso da molti decenni. Numerosi veicoli spaziali lanciati dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA) negli Stati Uniti sono stati impegnati nel rilevamento di nuvole magnetiche e altre attività solari, tra cui Advanced Composition Explorer (ACE) lanciato nel 1997 e Comprehensive Solar Wind Laboratory (WIND) lanciato nel 1994. I vecchi veicoli spaziali sono stati utilizzati anche per monitorare eventi di nuvole magnetiche come la piattaforma di monitoraggio interplanetario 8 (IMP 8) lanciata nel 1973 e l'International Sun-Earth Explorer 3 (ISEE 3), un gruppo di tre satelliti utilizzati per studiando la magnetosfera che fu lanciata tra il 1977 e il 1982. Il terzo dei satelliti ISEE fu ritirato nel 1985, tuttavia, quando fu usato per volare attraverso la coda della cometa in arrivo, P / Giacobini-Zinner per l'osservazione da vicino.