SWIFT, la nuova frontiera delle allerte meteo spaziali: una costellazione di sonde per prevedere le tempeste solari

Uno studio dell’Università del Michigan rivela che spirali di plasma nel vento solare, troppo piccole per essere rilevate dai sistemi attuali, possono scatenare tempeste geomagnetiche con gravi conseguenze. Una costellazione di sonde spaziali potrebbe rivoluzionare l’allerta meteo spaziale

Uno studio dell’Università del Michigan, finanziato da NASA e National Science Foundation, ha rivelato che piccole spirali magnetiche nel vento solare – chiamate corde di flusso – possono innescare tempeste geomagnetiche significative, in grado di danneggiare reti elettriche, satelliti e sistemi di navigazione. Le simulazioni hanno mostrato che queste strutture, simili a tornado, si formano quando le espulsioni di massa coronale (CME) interagiscono con il vento solare più lento, generando vortici di plasma rotante. Questi fenomeni possono diventare pericolosi se si orientano con un campo magnetico rivolto verso sud, diretto verso la Terra.

Limiti degli attuali sistemi di allerta

I sistemi attuali si basano su una singola sonda posizionata nel punto L1, tra Terra e Sole. Tuttavia, questo punto di osservazione unico è insufficiente per rilevare le corde di flusso, soprattutto se si formano lontano dalla CME principale o in zone non visibili dai telescopi solari. Chip Manchester, autore principale dello studio, ha spiegato che è come tentare di monitorare un uragano con un solo anemometro: si possono rilevare variazioni, ma non la struttura completa della tempesta.

Migliorare le previsioni del meteo spaziale

Nel maggio 2024, una tempesta geomagnetica ha causato danni diffusi: interruzioni di corrente, satelliti fuori orbita, voli deviati e guasti ai sistemi GPS dei trattori nel Midwest. La NASA ha stimato perdite economiche di circa 17.000 dollari per ogni azienda agricola coinvolta. Questi eventi dimostrano quanto sia urgente migliorare la previsione del meteo spaziale, per prevenire danni a infrastrutture critiche. Le corde di flusso (risultato dell’interazione e del ripiegamento delle strutture di campo magnetico), fino ad oggi poco considerate, potrebbero infatti rappresentare un fattore critico nel generare eventi geomagnetici estremi con potenziali conseguenze globali.

La proposta SWIFT: una rete spaziale per il monitoraggio

Per affrontare queste lacune, i ricercatori propongono SWIFT (Space Weather Investigation Frontier), una costellazione di quattro sonde spaziali. Tre sonde sarebbero disposte su un piano attorno a L1, mentre una quarta, più vicina al Sole, fungerebbe da hub di osservazione. Questa configurazione permetterebbe di monitorare in 3D l’evoluzione del vento solare e anticipare gli avvisi fino al 40% più rapidamente. Per mantenere l’ultima sonda nella sua posizione avanzata, la NASA ha ideato una vela solare in alluminio capace di contrastare la gravità solare senza usare carburante.

Sicurezza nazionale e protezione delle infrastrutture

Mojtaba Akhavan-Tafti, coautore dello studio, ha sottolineato che non basta osservare il Sole: occorre individuare proattivamente le strutture pericolose tra Sole e Terra. Riconoscere e prevedere l’arrivo delle corde di flusso è diventato una questione di sicurezza nazionale, fondamentale per ingegneri della rete elettrica, compagnie aeree e agricoltori. Grazie a SWIFT, la scienza punta a colmare il vuoto attuale nella previsione del meteo spaziale, proteggendo meglio il pianeta da questi fenomeni invisibili ma potenzialmente devastanti.