In una calda giornata dell'agosto 1972, verso la fine della guerra del Vietnam, dozzine di mine navali al largo di Hai Phong, nel Vietnam del Nord, hanno iniziato a esplodere senza preavviso. Nel marzo 1989, una sovratensione magnetica ha fatto scattare i circuiti, eliminare il potere in tutta la provincia canadese del Quebec. Mentre nel 1859, un evento ha scatenato le linee telegrafiche, accendere fuochi, e l'aurora boreale così brillante che gli astronomi britannici potevano leggere i giornali di notte. In questi giorni, gli scienziati sanno che tutti questi eventi sono stati causati da un intenso clima spaziale, in grado di devastare le reti elettriche e la tecnologia elettromagneticamente sensibile.

È importante sottolineare che gli scienziati moderni hanno qualcosa che gli osservatori decenni fa non avevano:dati e modelli satellitari sofisticati in grado di prevedere il tempo spaziale con precisione.

"Se le previsioni del tempo spaziale sono imprecise... le tempeste spaziali possono causare interruzioni nel funzionamento dei satelliti, interruzioni della comunicazione, dati di navigazione errati dai satelliti GPS, forzare il reindirizzamento delle traiettorie di volo polari, o creare correnti indotte da terra che possono avere un grave impatto sul funzionamento delle reti elettriche e delle condutture, ' ha detto il professor Robertus von Fay-Siebenburgen, che ha guidato un progetto chiamato PROGRESS all'Università di Sheffield nel Regno Unito.

Insieme ad altri scienziati, ha coordinato il lavoro per migliorare l'affidabilità dei sistemi che prevedono gli eventi meteorologici spaziali misurando il vento solare da distanze più lontane dalla Terra rispetto a quanto precedentemente possibile.

L'attività solare segue un ciclo di 11 anni di periodi alti e bassi. Questi periodi elevati sono quelli in cui è più probabile che si verifichino eventi come le espulsioni di massa coronale (CME), dove il sole scaglia nello spazio enormi masse di plasma carico. Queste particelle cariche, quando diretto verso la Terra, può avere un impatto in appena mezza giornata. Molte volte il primo vero avvertimento può arrivare solo un'ora prima.

"Le conseguenze dei rischi del tempo spaziale possono comportare qualsiasi cosa, da un lieve inconveniente operativo alla perdita totale di segmenti della nostra moderna infrastruttura tecnologica, ' ha detto il prof. von Fay-Siebenburgen.

'Uno scenario peggiore può causare la battuta d'arresto dell'economia di un paese anche fino a un decennio.'

Previsioni migliorate

È qui che entrano in gioco previsioni migliori.

"Se possiamo prevedere con successo lo stato del vento solare a L1 (un punto tra la Terra e il Sole in cui le forze gravitazionali sono uguali) sulla base delle osservazioni del disco solare, possiamo aumentare questo orizzonte di previsione a circa un giorno (nel peggiore dei casi), ' Egli ha detto.

Un modo in cui il progetto ha fatto questo è stato utilizzare la modellazione computerizzata più avanzata, invece di dover aspettare i risultati osservati.

Utilizzando l'apprendimento automatico per vagliare i dati, i computer possono prevedere il livello di attività geomagnetica dovuto all'interazione del vento solare con il campo magnetico terrestre, prevedere come le particelle viaggiano tra il campo magnetico e le fasce di radiazione.

Ad esempio, l'effetto che provocano le particelle può dipendere molto dalla direzione del campo magnetico di una CME.

'Alcune di queste particelle possono perdere la loro energia nell'atmosfera causando l'aurora boreale/australis. Altre particelle possono guadagnare energia, ponendo così una minaccia per i satelliti in orbita in prossimità delle fasce di radiazione. I brillamenti solari possono emettere intense raffiche di raggi X che possono penetrare in profondità nella ionosfera, interrompendo gravemente le comunicazioni radio e i sistemi di navigazione, ' ha detto il prof. von Fay-Siebenburgen.

Ritiene che abbiamo ancora molta strada da fare per migliorare le previsioni, osservando che una rete di monitoraggio a terra o satelliti posizionati a lato o dietro il Sole rispetto alla Terra potrebbero portare a ulteriori miglioramenti.

"Questi sistemi (a terra o nello spazio) consentirebbero una previsione affidabile fino a tre-cinque giorni, un tempo di consegna che l'industria e altre parti interessate hanno fortemente desiderato per molto tempo.'

Viste alternative

Il dottor Richard Harrison del Rutherford Appleton Laboratory nel Regno Unito è su un percorso simile. Lui e i colleghi di un progetto chiamato HELCATS, utilizzato un satellite impostato per monitorare il Sole e la Terra da una vista laterale, noto come STEREO, raccogliere dati sulle CME e su come variano in velocità, densità, e direzione durante un ciclo solare.

"L'idea era di sfruttare i dati di imaging eliosferico STEREO, con osservazioni di oltre 1000 CME dal 2007 in poi, e applicare le più recenti e migliori tecniche di analisi e modellazione per indagare sull'identificazione, monitoraggio, e previsione di eventi ECM nell'eliosfera, ' Egli ha detto.

Combinando gli eventi solari visti dall'imaging con la modellazione, sono stati in grado di aiutare a migliorare le previsioni dei tempi di arrivo sulla Terra comprendendo meglio come le CME interagiscono tra loro mentre si propagano verso l'esterno dal Sole.

"Il progetto HELCATS è una risorsa per la comunità della ricerca. I cataloghi continueranno ad essere ampiamente sfruttati e la valutazione dei modelli ha avuto un impatto duraturo sul nostro approccio allo studio degli eventi di impatto sulla Terra, ' Egli ha detto.

“La previsione del tempo spaziale sta diventando sempre più importante e le nostre moderne tecnologie sono molto più suscettibili agli impatti del tempo spaziale. La minaccia è riconosciuta nella misura in cui il maltempo spaziale è ora elencato nei registri nazionali dei rischi di molti paesi.'