Gli osservatori geomagnetici italiani in Antartide

Alla fine del mondo, in ascolto del cielo: perché osserviamo il magnetismo terrestre in Antartide

di Lili Cafarella

C’è un luogo sulla Terra dove l’inverno può durare nove mesi, le temperature sfiorano i -50°C e l’orizzonte è un deserto bianco a perdita d’occhio. Eppure, ogni anno, alcuni scienziati scelgono di passare lì diversi mesi della loro vita, per studiare qualcosa che non si vede, non si tocca, ma che è fondamentale per la nostra esistenza: il campo magnetico terrestre.

Benvenuti in Antartide. Più precisamente, nelle due basi scientifiche italiane: la Stazione Mario Zucchelli, affacciata sul mare di Ross, e Concordia, un avamposto condiviso con la Francia, nel cuore del plateau antartico, a 3.200 metri di quota e mille chilometri di distanza dalla costa.

osservatori geomagnetici in antartide
Posizione dell’osservatori geomagnetico a Mario Zucchelli, Antartide

Cosa si studia in Antartide? Il magnetismo invisibile che ci protegge

Tutte e due le basi ospitano osservatori geomagnetici, veri e propri “ascoltatori” del campo magnetico terrestre. Ma perché piazzare strumenti tanto delicati e sofisticati proprio in uno degli ambienti più ostili del pianeta?

Perché è proprio lì che succedono alcune delle cose più affascinanti e misteriose dell’interazione tra il Sole e la Terra.

Il campo magnetico terrestre è generato nel cuore liquido del nostro pianeta, a oltre 3.000 km di profondità. Ma si estende molto oltre l’atmosfera, formando una sorta di bolla chiamata magnetosfera, che ci protegge dal continuo bombardamento di particelle provenienti dal Sole – il cosiddetto vento solare.

Tuttavia, questa protezione non è uniforme. Ci sono zone dove la magnetosfera è più “permeabile”, vere e proprie finestre aperte sullo spazio: sono le regioni polari, e in particolare gli ovali aurorali, dove si verificano spettacolari fenomeni come le aurore, ma anche importanti interazioni elettromagnetiche.

magnetosphere nasa
Le zone degli ovali aurorali sono finestre sullo spazio, adattato da una immagine della Nasa

Una postazione strategica per osservare il Sole… dalla Terra

Gli osservatori geomagnetici della Stazione Mario Zucchelli e di Concordia si trovano esattamente all’interno di queste zone privilegiate, dove l’interazione tra Sole e Terra è più intensa e leggibile. È un po’ come posizionare dei microfoni nei punti strategici di una sala da concerto per registrare meglio ogni dettaglio dell’orchestra celeste.

Questo rende i dati raccolti preziosi e unici al mondo. Solo pochissime stazioni scientifiche, distribuite a fatica in tutto il continente antartico, sono in grado di monitorare il campo magnetico con questa qualità e continuità.

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La posizione degli osservatori geomagnetici antartici: BTN (nero) presso la stazione Mario Zucchelli e DMC (in rosso) presso la stazione Concordia rispetto l’ovale aurorale. Credit NOAA.

Un laboratorio nella neve

L’osservatorio geomagnetico di Mario Zucchelli è attivo dal 1986. Si trova su un’altura che domina una baia chiamata – non a caso – OASI, per la bellezza del paesaggio e la quiete surreale del luogo. È costruito interamente con materiali amagnetici, per evitare che l’ambiente stesso interferisca con le misure.

A Concordia, invece, la situazione è ancora più estrema: l’aria rarefatta, il gelo, l’isolamento totale durante i lunghi mesi invernali. Ma proprio per questo, le misure effettuate lì sono fondamentali per comprendere cosa accade nell’alta atmosfera, quando il Sole invia il suo segnale.

la posizione delle basi in antartide
Distribuzione degli osservatori magnetici in Antartide. In blu quelli gestiti (o co-gestiti) dall’Italia.

Un lavoro di precisione, giorno dopo giorno

Gli strumenti dell’osservatorio devono essere controllati, calibrati e mantenuti costantemente, anche quando la temperatura scende a -50°C. Gli operatori effettuano misure manuali quotidiane di declinazione e inclinazione magnetica, le stesse che facevano i primi esploratori polari più di un secolo fa.

Queste misure sono poi inviate in tempo reale alla sede centrale dell’INGV a Roma, dove si integrano con i dati degli altri osservatori italiani. Così, se avviene una tempesta geomagnetica o un evento solare eccezionale, i ricercatori possono confrontare i segnali provenienti da diverse latitudini e longitudini, costruendo una visione più completa e dinamica del fenomeno.

Il laboratorio, foto di S. Urbini ©PNRA

Perché è importante tutto questo?

Studiare il campo magnetico terrestre non è solo un esercizio accademico. Significa:

  • Monitorare la salute della nostra “armatura magnetica”, che ci protegge dal Sole;

  • Comprendere come le tempeste solari possono influenzare i satelliti, le comunicazioni radio e le reti elettriche;

  • Anticipare eventi che potrebbero avere impatti anche molto gravi sulla nostra tecnologia;

  • Contribuire alla ricerca sul clima spaziale, una nuova frontiera della scienza che studia l’ambiente tra la Terra e il Sole.

In questo senso, gli osservatori geomagnetici in Antartide sono sentinelle silenziose, collocate ai margini del mondo per vigilare su ciò che accade ben oltre l’orizzonte.

Casetta amagnetica per effettuare le misure di riferimento per l’osservatorio a Mario Zucchelli. Foto di D. Di Mauro ©PNRA
Strumento per effettuare le misure di riferimento dell’osservatorio a Mario Zucchelli. Foto di D. Di Mauro, ©PNRA

Chi gestisce le basi italiane in Antartide?

Le attività scientifiche italiane in Antartide sono coordinate dal Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), sotto l’egida del Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR). Il PNRA si occupa della gestione logistica e del coordinamento generale delle spedizioni.

L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) partecipa attivamente alle spedizioni fornendo il personale scientifico e tecnico per la gestione e il funzionamento degli osservatori geomagnetici e per lo sviluppo di numerosi progetti di ricerca, tra cui lo studio del campo magnetico terrestre e le interazioni Sole-Terra.

La collaborazione tra enti scientifici e strutture operative rende possibile lo svolgimento di ricerche di altissimo valore in un ambiente tanto remoto quanto strategico per la comprensione del nostro pianeta.


In copertina: OASI, foto di S. Urbini, ©PNRA

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