Lo spaceweather (o meteorologia spaziale in italiano) è un campo di ricerca tecnico-scientifico in via di sviluppo. L’obiettivo dello spaceweather è quello di creare previsioni meteorologiche spaziali, ovvero riguardanti l’attività solare e la sua interazione con la Terra. Le attività solari che interagiscono principalmente con la Terra sono il vento solare e il campo magnetico del Sole.
Il vento solare è un flusso di particelle che, una volta emesso dal Sole, viaggia in tutte le direzioni a velocità supersonica. Il vento solare è un plasma, ovvero è costituito da particelle dotate di cariche elettriche (principalmente elettroni e protoni). Il vento solare trascina con sé il campo magnetico del Sole. Anche la Terra è dotata di un campo magnetico, generato dai movimenti all’interno del nucleo ferroso terrestre. Quando il campo magnetico solare incontra quello terrestre, la collisione porta ad un rallentamento delle particelle solari, la cui velocità diventa subsonica. È qui che inizia la magnetosfera terrestre.
Per monitorare la meteorologia spaziale, vari strumenti sono stati costruiti nel corso degli ultimi anni. Uno degli strumenti più importanti è DSCOVR (Deep Space Climate Observatory), un satellite che orbita il sole al punto L1, 1,5 milioni di kilometri dalla Terra. Questo satellite ottiene in tempo reale dati riguardanti il vento solare, per esempio la direzione del campo magnetico, la velocità e la densità di particelle. Questi dati sono essenziali per prevedere quanto tempo il vento solare impiegherà per giungere alla Terra, e con quanta forza lo farà.
Altra strumentazione importante si trova sulla superficie terrestre, ed è costituita da due catene di radar, chiamate EISCAT (European Incoherent SCATter) e SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network). Come suggerisce il nome, EISCAT è una catena di radar europea, con varie sedi in paesi scandinavi. Il compito dei radar EISCAT è quello di studiare la precipitazione di particelle all’interno dell’atmosfera terrestre. SuperDARN fa invece parte di una catena mondiale, con vari radar nell’emisfero nord e altrettanti nell’emisfero sud. Il compito di SuperDARN è di creare cosiddette mappe di convezione, ovvero mappe che mostrano, in tempo reale, i movimenti delle particelle solari entrate nell’atmosfera terrestre. Queste mappe permettono di visualizzare le aree di influenza delle particelle.
I dati ottenuti tramite DSCOVR e le reti di radar possono essere utilizzati per previsioni meterologiche spaziali. Il principale evento che si cerca di prevedere è quello delle tempeste solari. Le tempeste solari sono innescate da particolari eventi che accadono sul Sole, per esempio espulsioni di massa coronale, che risultano in un vento solare veloce e caldo. Normalmente, le tempeste solari non creano danni sulla Terra e, anzi, sono la causa principale della creazione delle aurore boreali, in cui le particelle perdono energia prima di toccare terra. Se la tempesta solare è però creata da una espulsione di massa coronale di grandi dimensioni, le particelle che giungono nell’atmosfera terrestre avranno più energia, e potranno perciò penetrare più a fondo nell’atmosfera. Queste particelle potrebbero creare danni di enorme dimensioni (ed ingenti costi di riparazione) alla rete elettrica. I trasformatori collegati alle centrali elettriche si sovraccaricherebbero, facendoli letteralmente esplodere. Se questo accadesse con un gran numero di trasformatori, intere regioni potrebbero rimanere per mesi senza energia elettrica. Questo perché i trasformatori sono molto costosi, e ben poche nazioni hanno ricambi a portata di mano. Il compito dello spaceweather è quindi quello di prevedere quando un’espulsione di massa coronale potrebbe accadere e, in caso accadesse, con quanta forza giungerà alla Terra. Purtroppo, è molto difficile fare previsioni accurate a lungo termine. Finora, le migliori previsioni sono accurate per un periodo di poche ore (solitamente meno di cinque).
In conclusione, lo spaceweather è un campo ancora in via di sviluppo, ma che è stato reso necessario dalla sempre più grande dipendenza che gli essere umani hanno dalla energia elettrica e la tecnologia.
Fonte: EISCAT