Questo sistema, avviato nel 2016 grazie a RadioAstroLab di Senigallia, permette di osservare la nostra stella attraverso il monitoraggio delle variazioni a breve termine del campo Geomagnetico. Un evento di brillamento o esplosione di massa coronale da parte del Sole, se avviene in direzione della Terra, provoca un perturbazione del campo tanto facilmente rilevabile quanto più lo strumento di misura si trova in una zona priva di interferenze. Quest’ultimo motivo rende l’Osservatorio Copernico località ideale di monitoraggio.
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I grafici sono confrontati con quelli dello Space Weather Prediction Center (SWPC).
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Sopra sono mostrati due grafici:
- In alto quello della componente orizzontale (H) e la declinazione magnetica (D) del campo Geomagnetico. Il magnetometro installato presso l’Osservatorio, essendo sensibile alle variazioni del campo magnetico lungo l’asse geografico Y (est-ovest), è quindi strettamente correlato alle variazioni dell’andamento dei due grafici.
- Sotto invece troviamo l’indice K che indica l’intensità locale dell’attività magnetica in un dato osservatorio (4 nel nostro caso) , valutato ogni 3 ore analizzando le variazioni che si verificano nelle componenti orizzontali del campo. I valori degli indici variano da 0 a 9, dove valori maggiori o uguali a 5 segnalano una tempesta geomagnetica.
Funzionamento
Il campo geomagnetico è soggetto a numerose variazioni, alcune delle quali sono regolari e cicliche, altre invece sono aperiodiche e dipendono in massima parte dalla interazione tra la magnetosfera ed il vento solare prodotto dalla attività solare. Queste ultime sono note come tempeste solari e sono anche la cause del fenomeno dell’aurora boreale.
Il sensore fluxgate, con la sua sensibilità ed il suo range di misura, può essere convenientemente utilizzato per monitorare il campo geomagnetico.
Per misure su tempi lunghi è però necessario posizionare il sensore in punti non soggetti a variazioni artificiali del campo magnetico, distante da elettrodotti e da oggetti ferromagnetici in movimento, come ad esempio automobili; inoltre il sensore andrebbe mantenuto a temperatura costante.
Per i suddetti motivi il sensore, termicamente isolato e posizionato lungo la direzione geografica Est-Ovest, è stato interrato in un pozzetto PVC ispezionabile.
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Background scientifico
Il campo geomagnetico è un fenomeno fisico naturale presente sul pianeta Terra. Esso è assimilabile al campo magnetico generato da un dipolo magnetico con poli magnetici non coincidenti con quelli geografici e non statici, e con asse inclinato di 11,30° rispetto all’asse di rotazione terrestre. Le ipotesi sulle origini di questo campo sono numerose, ma oggi le teorie sono orientate verso un modello analogo a quello di una dinamo ad autoeccitazione.
L’induzione magnetica media all’equatore terrestre è ~ 31.000 nT. Sopra la superficie terrestre, il campo varia da circa 20.000 a 65.000 nT a seconda della posizione. Se consideriamo solo la componente verticale del campo, l’equatore magnetico si trova dove è la componente verticale è nulla.
Il campo magnetico terrestre è un campo vettoriale rappresentato da un vettore, funzione del punto di osservazione e del tempo, generalmente indicato con F. Introducendo una terna cartesiana con origine nel luogo di osservazione e assi orientati come in figura, si definiscono i seguenti elementi magnetici:
Y : componente del vettore nel piano orizzontale, diretta verso l’Est geografico
Z : componente verticale, positiva se è diretta verso l’interno della Terra
H : componente orizzontale totale
F : intensità totale del campo
D : declinazione magnetica, angolo tra il Nord geografico e il Nord magnetico (positivo dal Nord geografico verso Est)
I : inclinazione magnetica, angolo tra il piano magnetico XY ed il vettore campo magnetico F, positivo da XY ad F
Dato che i poli magnetici non coincidono con i poli geografici (sebbene la differenza sia piccola) la direzione del campo non coincide con la direzione N – S e la componente lungo la direzione E – W è non nulla
Per il monitoraggio del campo geomagnetico con sensore fluxgate è conveniente utilizzare la parte più lineare della risposta ovvero, nel caso del sensore FGM, quella compresa nel range -20000 nt ÷ +20000 nT. Le componenti X (orizzontale Nord) e Z (verticale) hanno una ampiezza maggiore di 20000 nt, mentre la componente lungo la direzione Est – Ovest ha ampiezza dell’ordine di 2000 nT, quindi è quella più adatta ad essere monitorata dal sensore FGM : per questo motivo il magnetometro è stato collocato parallelo alla direzione Est – Ovest.
Per ulteriori informazioni nonché la pubblicazione degli eventi registrati si può visitare la pagina di Progetto Radiocielo – Sole & Geomagnetiscmo.