Il Sole completa una rotazione completa su se stesso in circa 28 giorni, un movimento apparentemente lento che nasconde conseguenze profonde per la nostra capacità di monitorare la sua attività. Questa peculiarità astronomica limita drasticamente le osservazioni terrestri: qualsiasi regione attiva sulla superficie solare rimane visibile dalla Terra per appena due settimane, per poi scomparire oltre l'orizzonte del disco solare e rimanere inaccessibile per altrettanto tempo. La missione Solar Orbiter, lanciata dall'Agenzia Spaziale Europea nel 2020, ha però rivoluzionato questo paradigma osservativo, offrendo agli scienziati una prospettiva inedita sulla nostra stella.
La sonda europea percorre un'orbita ellittica attorno al Sole con un periodo di sei mesi, una traiettoria che le consente di osservare regioni normalmente invisibili dalla Terra, inclusa la faccia nascosta della nostra stella. Questa capacità si è rivelata fondamentale tra aprile e luglio 2024, quando Solar Orbiter ha documentato l'evoluzione di una delle regioni solari più intense degli ultimi vent'anni. La regione catalogata come NOAA 13664 ha fatto la sua comparsa nel campo visivo terrestre nel maggio 2024, scatenando le tempeste geomagnetiche più violente dal 2003 e regalando aurore boreali spettacolari visibili fino alle latitudini della Svizzera.
Un team internazionale di ricercatori guidato da Louise Harra, professoressa all'ETH di Zurigo e direttrice dell'Osservatorio Fisico Meteorologico di Davos, e da Ioannis Kontogiannis, fisico solare presso l'ETH e l'Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) di Locarno, ha combinato i dati provenienti da due piattaforme osservative complementari. Integrando le osservazioni di Solar Orbiter dal lato nascosto del Sole con quelle del Solar Dynamics Observatory della NASA, posizionato sulla linea Terra-Sole, gli scienziati hanno ricostruito un monitoraggio pressoché ininterrotto della regione attiva per 94 giorni consecutivi.
"Si tratta della serie continua di immagini più lunga mai realizzata per una singola regione attiva: rappresenta una pietra miliare nella fisica solare", spiega Kontogiannis. La documentazione copre l'intero ciclo vitale della regione, dalla sua emersione iniziale il 16 aprile 2024 sulla faccia nascosta del Sole, attraverso il suo massimo sviluppo, fino al decadimento successivo al 18 luglio. Questa finestra temporale estesa ha permesso di catturare trasformazioni che normalmente sfuggirebbero completamente all'osservazione.
Le regioni attive solari sono dominate da campi magnetici potenti e intricati, che si formano quando plasma fortemente magnetizzato risale dall'interno del Sole attraversando la fotosfera. Quando questi campi magnetici si aggrovigliano e diventano instabili, possono rilasciare energia in modi drammatici: i brillamenti solari, intensi lampi di radiazione elettromagnetica, e le espulsioni di massa coronale, che scagliano nello spazio interplanetario enormi quantità di plasma e particelle ad alta energia. Nel caso di NOAA 13664, l'accumulo progressivo di complessità magnetica è culminato nel brillamento più intenso registrato in due decenni, eruttato dal lato nascosto del Sole il 20 maggio 2024.
Le tempeste solari non producono soltanto spettacolari aurore polari. Le loro conseguenze pratiche sulla tecnologia moderna sono concrete e potenzialmente devastanti. Le tempeste geomagnetiche severe possono danneggiare le reti elettriche, interferire con i sistemi di comunicazione satellitare, aumentare l'esposizione alle radiazioni per gli equipaggi aerei e compromettere il funzionamento dei satelliti artificiali. Nel febbraio 2022, un evento di meteorologia spaziale ha causato la perdita di 38 dei 49 satelliti Starlink di SpaceX appena due giorni dopo il lancio.
Anche i segnali sulle linee ferroviarie possono essere influenzati, passando dal rosso al verde o viceversa, sottolinea Harra, evidenziando rischi per la sicurezza dei trasporti. Le disruzioni causate da NOAA 13664 nel maggio 2024 hanno colpito particolarmente l'agricoltura digitale moderna: i segnali provenienti da satelliti, droni e sensori sono stati compromessi, causando perdite di giornate lavorative per gli agricoltori e danni economici significativi alle coltivazioni.
"È un promemoria efficace del fatto che il Sole è l'unica stella che influenza direttamente le nostre attività quotidiane", commenta Kontogiannis. "Viviamo con questa stella, quindi è fondamentale osservarla e cercare di comprendere come funziona e come influenza il nostro ambiente." La ricerca sul comportamento delle regioni solari complesse potrebbe migliorare sostanzialmente le previsioni di meteorologia spaziale, proteggendo infrastrutture critiche e tecnologie sensibili.
Le osservazioni raccolte permettono già di identificare segnali di allerta: quando sulla superficie solare compare una regione con un campo magnetico estremamente complesso, gli scienziati possono dedurre la presenza di grandi quantità di energia che dovranno essere rilasciate sotto forma di tempeste solari. Tuttavia, prevedere con precisione i tempi e l'intensità delle eruzioni rimane una sfida aperta. Non è ancora possibile determinare se una regione produrrà un singolo evento catastrofico o una serie di fenomeni minori, né quando esattamente si verificheranno.
L'Agenzia Spaziale Europea sta sviluppando una nuova sonda chiamata Vigil, dedicata esclusivamente al miglioramento della comprensione della meteorologia spaziale e prevista per il lancio nel 2031. Questa missione rappresenterà il prossimo passo nell'evoluzione delle capacità predittive, essenziale per una società sempre più dipendente da tecnologie vulnerabili all'attività solare. La combinazione di osservazioni multi-prospettiva, come quelle dimostrate dallo studio di NOAA 13664, fornisce le basi metodologiche per costruire sistemi di allerta precoce più affidabili, trasformando la nostra relazione con la stella più importante del sistema solare da semplice osservazione a vera comprensione predittiva.
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