Prevedere i brillamenti solari con largo anticipo non è più solo una sfida teorica. Grazie a un innovativo approccio basato sulle osservazioni radio del Sole, un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica ha dimostrato per la prima volta la possibilità di anticipare questi eventi estremi con un’elevata affidabilità.
Il risultato nasce dal progetto SunDish ed è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports, aprendo nuove prospettive per la meteorologia spaziale e la protezione delle infrastrutture tecnologiche terrestri.
Brillamenti solari e rischi per la Terra
I brillamenti solari sono improvvise e potentissime esplosioni di energia che si verificano nelle regioni attive del Sole. In pochi secondi rilasciano un’energia paragonabile a milioni, o addirittura miliardi, di bombe nucleari. Quando diretti verso la Terra, i loro effetti arrivano in circa otto minuti sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, dalle onde radio ai raggi X, con possibili conseguenze su comunicazioni radio, sistemi satellitari e reti GPS.
Fino a oggi, la previsione dei brillamenti si è basata soprattutto su modelli complessi di intelligenza artificiale e su dati provenienti da missioni spaziali. Il progetto SunDish introduce invece un indicatore fisico diretto, fondato sull’osservazione radioastronomica del Sole da Terra.
Il progetto SunDish e le osservazioni radio del Sole
Lo studio, coordinato dall’astrofisica Sara Mulas, ha analizzato un lungo ciclo di osservazioni condotte tra il 2018 e il 2023. In questo periodo sono state prodotte oltre 450 mappe solari in banda K, a frequenze radio comprese tra 18 e 26 GHz, fornendo dati di altissima qualità sulla cromosfera, lo strato dell’atmosfera solare immediatamente sopra la superficie visibile.
Le osservazioni sono state effettuate con due grandi radiotelescopi dell’INAF, adattati appositamente per puntare il Sole senza danneggiare la strumentazione: il Grueff Radio Telescope di Medicina, vicino Bologna, e il Sardinia Radio Telescope di San Basilio, in provincia di Cagliari. Il monitoraggio settimanale ha consentito di seguire in modo continuo l’evoluzione dell’attività solare, un passaggio fondamentale per costruire modelli predittivi affidabili.
Il “flattening spettrale” come segnale precoce
In condizioni di quiete, lo spettro radio del Sole presenta un andamento ripido, dominato dalle emissioni termiche. Lo studio ha dimostrato che, quando questa pendenza si riduce improvvisamente dando luogo a uno spettro più piatto e regolare – un fenomeno noto come “flattening spettrale” – si manifesta un chiaro segnale di allerta.
L’analisi dei dati ha rivelato che questo appiattimento dello spettro radio è un precursore diretto dei brillamenti solari. In particolare, il flattening è stato osservato fino a 30 ore prima dell’evento nel 89% dei casi analizzati, mentre solo l’11% dei brillamenti intensi non è risultato preceduto da anomalie spettrali.
Verso previsioni sempre più accurate
Secondo il coordinatore del progetto SunDish, Alberto Pellizzoni, questo metodo rappresenta un’importante integrazione ai sistemi predittivi basati su algoritmi statistici e di machine learning. L’approccio, più semplice e fondato su processi fisici osservabili, permette di cogliere direttamente le dinamiche magnetiche che anticipano le eruzioni solari.
L’integrazione di ulteriori parametri, come la brillanza delle regioni attive e le informazioni magnetiche associate, potrebbe portare la precisione delle previsioni fino al 97%, rendendo questo metodo un candidato ideale per i futuri sistemi operativi di space weather.
Dalle CME alle tempeste geomagnetiche
I brillamenti solari possono inoltre precedere fenomeni ancora più pericolosi, come le espulsioni di massa coronale (CME), enormi nubi di plasma che viaggiano nello spazio interplanetario e, se intercettano la Terra, possono causare tempeste geomagnetiche. Questi eventi sono responsabili anche delle aurore polari, che nelle tempeste più intense diventano visibili a latitudini insolitamente basse.
Il team di ricerca sta ora lavorando per affinare ulteriormente il metodo, con l’obiettivo di prevedere non solo i brillamenti, ma anche le CME. Parallelamente, è in fase di sviluppo un nuovo progetto, Solaris, che rappresenta la naturale evoluzione di SunDish e punta a garantire una raccolta dati ancora più continua e sistematica.
Un’innovazione chiave per la meteorologia spaziale
I risultati ottenuti collocano l’INAF tra i principali innovatori a livello internazionale nello studio e nella previsione dell’attività solare. La possibilità di anticipare i brillamenti con largo anticipo rappresenta un passo decisivo per proteggere le infrastrutture tecnologiche e migliorare la resilienza delle nostre società sempre più dipendenti dallo spazio.
