Apice dell’intensità solare nell’estate 2024: satelliti sono a rischio. E sul clima cosa succederà?

Il 25° ciclo solare sta entrando nella sua fase di massima attività all'inizio del 2024 e gli scienziati prevedono un incremento delle tempeste geomagnetiche, fenomeni che potrebbero avere ripercussioni significative sulla tecnologia satellitare e sulle infrastrutture terrestri.

Con una finestra di incertezza che si estende fino a settembre 2024, il picco di questo ciclo solare mette in allerta la comunità scientifica e tecnologica internazionale, sollecitando una preparazione accurata per mitigare potenziali impatti.

A rischio il sistema satellitare

Il 3 aprile 2024, il MIT Technology Review ha pubblicato un articolo di Tereza Pultarova, che getta luce su una sfida crescente nell'ambito dell'esplorazione e utilizzo dello spazio: la previsione del meteo spaziale e l'impatto delle tempeste solari sui satelliti in orbita. Una sfida di cui pochi hanno cognizione dell’importanza.

Il pezzo, intitolato "The race to fix space-weather forecasting before next big solar storm hits", evidenzia la crescente necessità di modelli atmosferici migliorati per prevenire le conseguenze delle attività solari, come l'eiezione di massa coronale (CME), sulle infrastrutture spaziali.

Tzu-Wei Fang, fisica nata a Taiwan, ricorda vividamente il 3 febbraio 2022, quando analizzò le immagini di un CME diretto verso la Terra. Sebbene inizialmente sembrasse insignificante, questo evento ha causato la perdita di 38 satelliti Starlink durante il loro dispiegamento da un razzo Falcon 9, a causa dell'inaspettata densificazione dell'alta atmosfera terrestre.

Questo incidente sottolinea la lacuna nelle capacità di prevedere come specifiche attività solari influenzino la densità atmosferica e, di conseguenza, le traiettorie satellitari.

L'incidente ha catalizzato la collaborazione tra Fang e SpaceX per migliorare i modelli che predicono come l'attività solare influenzi l'ambiente in orbita bassa terrestre, utilizzando dati precedentemente inaccessibili. Altri ricercatori stanno lavorando per collegare questi modelli alla traiettoria dei satelliti che attraversano questa parte dell'atmosfera, sperando di mitigare il rischio di collisioni potenzialmente catastrofiche.

L'articolo mette in evidenza che, nonostante le tempeste solari abbiano sempre influenzato la Terra, solo nell'era dei satelliti e dell'elettricità sono diventate una preoccupazione tangibile.

L'evento di Carrington del 1859 e la tempesta di Halloween del 2003 sono esempi storici di come tali tempeste possono perturbare significativamente le operazioni spaziali e terrestri. Con più di 9.000 satelliti attivi in orbita e una crescente quantità di detriti spaziali, la necessità di manovre di evitamento delle collisioni aumenta.

L'articolo prevede che, con il continuo aumento dell'attività solare e il numero di satelliti, gli sforzi per migliorare le previsioni meteorologiche spaziali diventeranno sempre più cruciali. La collaborazione tra NOAA e SpaceX, così come l'inclusione di altri operatori satellitari nell'effort di raccolta dati, segnala un passo avanti verso la comprensione e la mitigazione dei rischi associati al meteo spaziale. Tuttavia, con l'attuale ciclo solare che raggiungerà il suo massimo e il numero previsto di satelliti operativi destinato a crescere esponenzialmente, la corsa contro il tempo è palpabile.

L'articolo del MIT Technology Review non solo mette in luce la complessità e l'importanza della previsione meteorologica spaziale ma sottolinea anche la necessità di una collaborazione transettoriale per affrontare una sfida che riguarda l'intera comunità globale. È un richiamo all'azione per sostenere la ricerca e lo sviluppo in questo campo vitale, al fine di proteggere le nostre infrastrutture spaziali e garantire la sicurezza delle operazioni in orbita terrestre. La comprensione e la previsione del meteo spaziale non sono solo questioni tecniche, ma riflettono la nostra capacità di adattarci e rispondere alle forze naturali dell'universo.

L’attività solare e il clima

Oltre al problema della sicurezza dei satelliti l’avvicinarsi del periodo di massima intensità solare ci porta a chiederci se questo potrà avere effetti anche sui cambiamenti climatici.

La ricerca scientifica ha approfondito e sta approfondendo l'impatto dell'attività solare sul clima terrestre, evidenziando che le variazioni solari influenzano il clima in modi significativi ma complessi.

Un'iniziativa dell'UE, il progetto SOLID, ha cercato di raccordare le diverse osservazioni della radiazione solare per esaminare meglio come la variabilità solare incida sul clima della Terra. Questo progetto mirava a creare un registro uniforme di radiazione solare, fondamentale per determinare l'effetto dei cambiamenti della radiazione solare sul clima globale.

Fonte: First European Comprehensive SOLar Irradiance Data exploitation

Allo stesso tempo vi sono studi recenti che sostengono l'ipotesi che le oscillazioni dell'attività solare siano sincronizzate con le frequenze planetarie, influenzando così il clima terrestre. Quest'idea, nota come l'ipotesi planetaria della variabilità solare e climatica, suggerisce che le interazioni tra i pianeti producono frequenze coerenti con i principali cicli solari e climatici terrestri, che spaziano da scale temporali mensili a multimillenarie.

La sincronizzazione tra attività solare e frequenze planetarie offre una nuova prospettiva su come il sole influenzi il clima terrestre, aggiungendo un ulteriore livello di complessità e significato alle interazioni sole-clima.

Un’illustrazione storica dell’impatto dei cicli solari sul clima è fornita dalla cosiddetta piccola era glaciale, durante la quale si registrò un abbassamento delle temperature medie, coincidente con periodi di minima attività solare.

Queste coincidenze suggeriscono come l’attività solare possano avere un impatto notevole sul clima terrestre, potenzialmente raffreddandolo durante i cicli di attività solare deboli e riscaldandolo durante quelli intensi .

Tuttavia, è importante sottolineare che, sebbene l’attività solare influenzi il clima, la comunità scientifica ritiene che i suoi effetti siano stati ormai superati dall’impatto del riscaldamento globale di origine antropica, che ha una portata ben più intensa e immediata.

Le variazioni dell’attività solare alterano il bilancio energetico del sistema climatico globale, ma gli effetti di tali variazioni sono limitati rispetto agli impatti significativi generati dalle attività umane, come l’emissione di gas serra.

In conclusione

In sintesi, sebbene l’attività solare e i suoi cicli abbiano un ruolo nel modulare alcuni aspetti del clima terrestre, i cambiamenti climatici che stiamo sperimentando oggi sono dominati dalle conseguenze delle attività umane.

Ma il problema non va trascurato, e sebbene la scienza abbia fatto progressi significativi nel comprendere l'impatto dell'attività solare sul clima terrestre, rimane chiaro che ulteriori ricerche sono necessarie per decifrare appieno i meccanismi sottostanti e per riflettere accuratamente queste dinamiche nei modelli climatici globali.