Dalle sale di controllo dei radiotelescopi italiani, nel silenzio rotto solo dal ronzio dei computer, arriva una notizia dal potenziale dirompente per la nostra società iper-tecnologica. Un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ha messo a punto un metodo per prevedere i brillamenti solari, le colossali esplosioni di energia della nostra stella, con un’accuratezza che sfiora il 90% e un anticipo che può arrivare fino a 30 ore. Questa svolta, frutto del progetto SunDish e pubblicata sulla rivista internazionale Scientific Reports, non solo apre nuove frontiere nella fisica solare, ma fornisce uno strumento cruciale per la meteorologia spaziale, o space weather, e per la protezione delle nostre vulnerabili infrastrutture tecnologiche.
Il Sole: una stella tanto vitale quanto irrequieta
I brillamenti solari, o solar flares, sono tra i fenomeni più violenti del nostro sistema solare. In pochi secondi, le regioni attive del Sole possono rilasciare un’energia paragonabile a quella di milioni di bombe nucleari. Questa energia, sotto forma di radiazione elettromagnetica, viaggia alla velocità della luce e raggiunge il nostro pianeta in circa otto minuti, causando potenziali blackout nelle comunicazioni radio, interferenze con i sistemi di navigazione satellitare come il GPS e rischi per gli astronauti in orbita.
Spesso, come sottolineato dall’astrofisica dell’INAF Sara Mulas, che ha coordinato lo studio, i brillamenti possono precedere o innescare un altro fenomeno ancora più pericoloso: le espulsioni di massa coronale (CME). Si tratta di immense bolle di plasma e campi magnetici che, pur viaggiando più lentamente, possono colpire la Terra dopo ore o giorni, scatenando violente tempeste geomagnetiche in grado di danneggiare le reti elettriche e creare spettacolari aurore visibili anche a basse latitudini. Fino ad oggi, la previsione di questi eventi si affidava a complessi modelli statistici e algoritmi di intelligenza artificiale basati sui dati raccolti da missioni spaziali.
L’intuizione italiana: ascoltare la “voce” radio del Sole
La svolta italiana si basa su un approccio radicalmente diverso: l’ascolto del Sole ad alte frequenze radio. Grazie a due gioielli della tecnologia nazionale, il Sardinia Radio Telescope (SRT) a San Basilio (Cagliari) e il Grueff Radio Telescope a Medicina (Bologna), i ricercatori hanno dimostrato che è possibile “sentire” quando una tempesta solare sta per nascere.
Il progetto SunDish, ideato e coordinato dal ricercatore INAF Alberto Pellizzoni, ha superato una sfida tecnica non indifferente. “Fino all’avvio di SunDish, puntare l’antenna anche solo a poca distanza dal Sole era proibito,” spiega Simona Righini, tecnologa dell’INAF e coautrice dello studio. Si temeva che l’intensa radiazione e il calore potessero danneggiare i sensibilissimi ricevitori. “Insieme agli ingegneri, abbiamo effettuato test e dimostrato che, grazie all’impiego di opportuni attenuatori, il segnale del Sole si poteva maneggiare senza problemi,” aggiunge Righini.
Tra il 2018 e il 2023, il team ha prodotto e analizzato 450 mappe solari nella cosiddetta banda K (frequenze tra 18 e 26 GHz). Queste osservazioni hanno permesso di scrutare la cromosfera, lo strato dell’atmosfera solare appena sopra la superficie visibile, e di identificare un segnale premonitore.
Il “Flattening Spettrale”: la firma di un brillamento imminente
La chiave della scoperta risiede in un fenomeno battezzato “flattening spettrale”. In condizioni di quiete, lo spettro radio emesso da una regione solare ha un andamento ripido. Tuttavia, i ricercatori hanno notato che, prima di un brillamento, questa curva tende ad appiattirsi in modo anomalo. Questo “appiattimento” è causato dall’emersione di intensi campi magnetici nella cromosfera, un processo che carica la regione di energia, pronta a essere rilasciata.
I dati raccolti sono inequivocabili: nell’89% dei casi analizzati, questo appiattimento spettrale si è manifestato fino a 30 ore prima del brillamento. “Questo approccio semplice e fisico rappresenta un’importante integrazione rispetto ai complessi sistemi di previsione basati su modelli statistici o di machine learning, offrendo un nuovo indicatore diretto dei processi magnetici che anticipano le eruzioni,” evidenzia Pellizzoni.
Implicazioni e prospettive future: verso una meteorologia spaziale operativa
Le implicazioni di questa scoperta sono enormi. Avere un preavviso affidabile di quasi un giorno e mezzo permette di mettere in sicurezza satelliti, reti elettriche e sistemi di comunicazione, mitigando i rischi per la nostra società. Il team di ricerca è già al lavoro per affinare ulteriormente il metodo. L’inclusione di altri parametri, come la misura della brillanza della regione attiva e le informazioni magnetiche associate, potrebbe portare la precisione predittiva fino a uno strabiliante 97%.
Il futuro si chiama “Solaris”, il progetto che rappresenta la naturale prosecuzione di SunDish. L’obiettivo è garantire un monitoraggio continuo del Sole, cosa che i grandi radiotelescopi, impegnati anche in altre ricerche, non possono fare 24 ore su 24. Si sta lavorando per sviluppare tecniche di osservazione innovative che coinvolgeranno anche l’antenna INAF di Noto, in Sicilia, e potenzialmente una rete di antenne più piccole per una copertura costante.
Grazie a questa intuizione tutta italiana, abbiamo imparato ad ascoltare i segnali premonitori della nostra stella. Un passo da gigante che non solo ci aiuta a comprendere meglio i meccanismi che governano il Sole, ma ci fornisce gli strumenti per proteggerci dai suoi capricci più violenti, trasformando la fantascienza della meteorologia spaziale in una solida realtà operativa.