Le missioni pianificate per riportare gli umani sulla Luna devono sbrigarsi per evitare di colpire uno dei periodi più affollati per condizioni meteorologiche spaziali estreme, secondo gli scienziati che conducono lo studio più approfondito mai visto sui tempi delle tempeste solari.

Scienziati dell'Università di Reading hanno studiato 150 anni di dati meteorologici spaziali per studiare i modelli nella tempistica degli eventi più estremi, che può essere estremamente pericoloso per astronauti e satelliti, e persino interrompono le reti elettriche se arrivano sulla Terra.

I ricercatori hanno scoperto per la prima volta che gli eventi meteorologici spaziali estremi hanno maggiori probabilità di verificarsi all'inizio dei cicli solari pari, e tardi nei cicli dispari, come quello appena iniziato. Sono anche più probabili durante i periodi di intensa attività solare e in cicli più grandi, rispecchiando il modello per condizioni meteorologiche spaziali moderate.

I risultati potrebbero avere implicazioni per la missione Artemis guidata dalla NASA, che prevede di riportare gli umani sulla luna nel 2024, ma che potrebbe essere posticipato alla fine degli anni '20.

Professor Mathew Owens, un fisico spaziale presso l'Università di Reading, disse:"Finora, si pensava che gli eventi spazio-temporali più estremi fossero casuali nella loro tempistica e quindi poco si poteva fare per pianificare intorno a loro.

"Però, questa ricerca suggerisce che sono più prevedibili, generalmente seguendo le stesse "stagioni" di attività degli eventi spaziali più piccoli. Ma mostrano anche alcune importanti differenze durante la stagione più attiva, che potrebbe aiutarci a evitare gli effetti dannosi dello spazio-tempo.

"Queste nuove scoperte dovrebbero consentirci di fare previsioni meteorologiche spaziali migliori per il ciclo solare che è appena iniziato e durerà per circa un decennio. Suggerisce eventuali missioni spaziali significative negli anni a venire, incluso il ritorno degli astronauti sulla Luna e più tardi, su Marte, sarà meno probabile che si verifichino eventi spaziali estremi nella prima metà del ciclo solare rispetto alla seconda».

Il clima spaziale estremo è guidato da enormi eruzioni di plasma dal Sole, chiamate espulsioni di massa coronale, arrivando sulla Terra, causando un disturbo geomagnetico globale.

La ricerca precedente si è generalmente concentrata su quanto possono essere grandi gli eventi meteorologici spaziali estremi, sulla base di osservazioni di eventi precedenti. Prevedere il loro tempismo è molto più difficile perché gli eventi estremi sono rari, quindi ci sono relativamente pochi dati storici in cui identificare i modelli.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno utilizzato per la prima volta un nuovo metodo applicando modelli statistici alla tempistica delle tempeste. Hanno esaminato i dati degli ultimi 150 anni, il periodo di dati più lungo disponibile per questo tipo di ricerca, registrati da strumenti a terra che misurano i campi magnetici nell'atmosfera terrestre, con sede nel Regno Unito e in Australia.

Il Sole attraversa cicli regolari di 11 anni del suo campo magnetico, che si vede dal numero di macchie solari sulla sua superficie. Durante questo ciclo i poli magnetici nord e sud del Sole si scambiano di posto. Ogni ciclo include un periodo massimo solare, dove l'attività solare è massima, e una tranquilla fase di minimo solare.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che il tempo spaziale moderato è più probabile durante il massimo solare rispetto al periodo intorno al minimo solare, e più probabilmente durante i cicli con un numero di macchie solari di picco maggiore. Però, questo è il primo studio che mostra che lo stesso modello è vero anche per gli eventi estremi.

La scoperta principale, anche se, era che gli eventi meteorologici spaziali estremi hanno maggiori probabilità di verificarsi all'inizio dei cicli solari pari, e tardi nei cicli dispari, come il ciclo 25, iniziata nel dicembre 2019.

Gli scienziati ritengono che ciò potrebbe essere dovuto all'orientamento del campo magnetico su larga scala del Sole, che si capovolge al massimo solare, quindi punta di fronte al campo magnetico terrestre all'inizio dei cicli pari e alla fine dei cicli dispari. Questa teoria avrà bisogno di ulteriori indagini.

Questa nuova ricerca sui tempi della meteorologia spaziale consente di fare previsioni per condizioni meteorologiche spaziali estreme durante il ciclo solare 25. Potrebbe quindi essere utilizzata per pianificare i tempi delle attività che potrebbero essere influenzate da condizioni meteorologiche spaziali estreme, come la manutenzione della rete elettrica sulla Terra, operazioni satellitari, o grandi missioni spaziali.

I risultati suggeriscono che qualsiasi operazione importante pianificata oltre i prossimi cinque anni dovrà tenere conto della maggiore probabilità di gravi condizioni meteorologiche spaziali alla fine dell'attuale ciclo solare tra il 2026 e il 2030.

Una grande eruzione solare nell'agosto 1972, tra le missioni Apollo 16 e 17 della NASA, era abbastanza forte da causare gravi problemi tecnici o di salute agli astronauti se si fosse verificato mentre erano in viaggio o intorno alla Luna.