La disciplina emergente della meteorologia spaziale mira a prevedere in modo affidabile i brillamenti solari in modo che possiamo proteggerci meglio dai loro effetti. Utilizzando modelli numerici 3D, un team internazionale guidato da Etienne Pariat, ricercatore presso LESIA (Observatoire de Paris / CNRS / Université Paris Diderot / UPMC), ha scoperto un proxy che potrebbe essere utilizzato per prevedere un evento eruttivo. Il proxy è associato all'elicità magnetica, che riflette l'entità della torsione e dell'entanglement del campo magnetico. Lo studio è pubblicato sulla rivista Astronomia e Astrofisica del 17 maggio 2017.

I brillamenti o eruzioni solari sono uno dei fenomeni più violenti del Sistema Solare. Coincidono con un improvviso, riconfigurazione violenta del campo magnetico, rilasciando enormi quantità di energia in grado di espellere miliardi di tonnellate di materiale solare nello spazio a velocità di oltre mille chilometri al secondo.

Nonostante siano stati studiati numerosi parametri, la probabilità di prevedere una riacutizzazione importante con un giorno di anticipo non è attualmente superiore al 40%. Eppure i brillamenti più potenti possono portare a gravi interruzioni sulla Terra, causando interferenze con le telecomunicazioni o mettendo fuori uso le reti elettriche in intere regioni del mondo. Le nostre tecnologie, sempre più dipendenti dai componenti elettrici e dai satelliti (GPS, telefonia, eccetera), sono quindi sempre più sensibili all'attività solare, mentre tali razzi possono persino mettere in pericolo la vita degli astronauti.

Uno degli obiettivi della meteorologia spaziale è prevedere i brillamenti solari, allo stesso modo in cui i servizi meteorologici prevedono le tempeste sulla Terra. Alla ricerca di un parametro predittivo, gli astrofisici hanno basato il loro lavoro su simulazioni numeriche 3D, che utilizzano i computer per riprodurre il comportamento del campo magnetico nell'atmosfera solare e la formazione delle macchie solari, dove avvengono le eruzioni. I ricercatori hanno testato varie simulazioni parametriche e analizzato i cambiamenti nell'energia magnetica e nell'elicità magnetica, una quantità che misura l'entità dell'entanglement e della torsione del campo magnetico.

Per il loro studio, i ricercatori hanno effettuato simulazioni al computer di due scenari, uno con un'eruzione e l'altro senza. I loro calcoli iniziali hanno confermato che né le energie magnetiche né l'elicità totale del campo magnetico soddisfacevano i criteri per un fattore predittivo. Utilizzando un approccio matematico complesso basato sulla separazione del campo magnetico in più componenti, i ricercatori hanno ottenuto con successo un proxy in grado di prevedere le eruzioni. Il proxy (che confronta due eliche nella regione potenzialmente eruttiva) rimane basso negli scenari non eruttivi; mentre in ogni altro caso aumenta notevolmente prima dell'eruzione (vedi Figure).

Lo studio, realizzato nell'ambito del programma HéliSol, apre così la strada a una previsione più efficace dei brillamenti solari. I risultati teorici devono ora essere confermati analizzando le osservazioni delle regioni solari attive. Ciò è attualmente in corso nell'ambito del progetto europeo Flarecast, che mira a realizzare un sistema automatico di previsione delle razzi.