Una tempesta magnetica è un disturbo nel campo magnetico terrestre causato da espulsioni di massa coronale (CME) o brillamenti solari dal Sole. Di solito inizia tra le 24 e le 36 ore dopo l’evento solare, quando un’onda d’urto di vento solare raggiunge la ionosfera terrestre. La tempesta dura in genere dalle 24 alle 48 ore, anche se alcune possono durare fino a giorni. Gli effetti di una tale tempesta includono l’interruzione delle comunicazioni e dei sistemi di navigazione, aurore intense, danni ai satelliti e durante le tempeste più estreme, correnti indotte nelle linee elettriche e nelle condutture che provocano interruzioni di corrente e corrosione.
Le tempeste magnetiche gravi si verificano una volta ogni decennio circa, con la più grave che si verifica una volta ogni secolo. Si verificano quando le particelle energetiche di una tempesta solare si scontrano con la ionosfera e la magnetosfera, creando una cascata di particelle energetiche e disturbando le correnti magnetiche ed elettriche dell’atmosfera. Ci sono state due forti tempeste magnetiche negli ultimi due secoli, tra cui una tempesta dal 28 agosto al 2 settembre 1859, che è la più grande mai registrata, e un’altra il 13 marzo 1989.
Durante la tempesta magnetica del 28 agosto – 2 settembre 1859, le aurore furono viste a sud fino a Messico, Cuba, Hawaii e Italia. I cavi del telegrafo in Europa e Nord America sono andati in cortocircuito, alcuni provocando incendi. Le macchie solari attive sono state osservate sul Sole solo 18 ore prima dell’arrivo dell’onda d’urto, che ha innescato la tempesta geomagnetica. Questa è una delle prime volte in cui una tempesta geomagnetica è stata prevista in anticipo. L’evento divenne noto come la supertempesta solare del 1859.
Una tempesta magnetica più recente, verificatasi il 13 marzo 1989, è stata più dannosa per l’infrastruttura mondiale a causa della sua maggiore infrastruttura in generale, oltre alla maggiore dipendenza dall’elettronica sensibile, compresi i satelliti. La tempesta ha causato il crollo della rete elettrica dell’Hydro-Québec in pochi secondi, quando le correnti indotte nei fili hanno fatto esplodere i nuclei del trasformatore e i dispositivi di protezione fritti, provocando una reazione a catena che ha provocato una perdita di potenza per sei milioni di persone per nove ore e una sostanziale danno economico. La borsa di Toronto ha dovuto essere temporaneamente chiusa a causa dei danni al computer subiti dalla tempesta magnetica. Diversi satelliti in orbita sono stati danneggiati per un costo di diverse decine di milioni di dollari.
Una tempesta magnetica potrebbe essere particolarmente pericolosa per gli astronauti non schermati, non per la corrente indotta nel campo magnetico terrestre, ma per le particelle energetiche provenienti direttamente dal Sole stesso. Un astronauta in una tuta spaziale convenzionale sulla superficie della Luna durante una forte tempesta potrebbe ricevere 7000 rem di radiazioni, una dose letale. Se l’astronauta potesse essere avvertito e mettersi al riparo sotto il suolo lunare, tuttavia, l’effetto sarebbe minimo.