Prevedere un brillamento solare con ore di anticipo sembrava fantascienza fino a poco tempo fa. Eppure un gruppo di ricercatori è riuscito a individuare degli schemi ricorrenti nella corona solare che si manifestano ben prima che una grande eruzione avvenga. Una scoperta che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui ci si prepara alle tempeste solari, eventi capaci di mandare in tilt satelliti, reti elettriche e comunicazioni radio su scala globale.

Il punto è questo: le eruzioni solari non arrivano proprio dal nulla. Gli scienziati lo sospettavano da tempo, ma mancava la prova concreta. Ora, grazie a osservazioni più raffinate e a modelli di analisi aggiornati, quei segnali precursori sono venuti a galla in modo chiaro. Si parla di variazioni nel campo magnetico e di particolari configurazioni energetiche che si formano sulla superficie del Sole diverse ore prima del brillamento solare vero e proprio. Non minuti, ore. E nel contesto della meteorologia spaziale, qualche ora di preavviso fa tutta la differenza del mondo.

Come funzionano questi schemi e perché contano davvero

I ricercatori hanno analizzato dati raccolti da osservatori solari e sonde spaziali, concentrandosi sulle regioni attive della superficie solare. Quello che hanno trovato è un comportamento quasi prevedibile: prima di un grande flare solare, l’energia magnetica nella zona interessata inizia a riorganizzarsi seguendo pattern specifici. È un po’ come quando il cielo si fa scuro e l’aria diventa pesante prima di un temporale. Non garantisce che pioverà, ma chi ha esperienza sa che è meglio portarsi l’ombrello.

La parte interessante è che questi schemi non erano invisibili, erano semplicemente sepolti sotto una quantità enorme di dati. Servivano gli strumenti giusti per tirarli fuori dal rumore di fondo. E qui entra in gioco anche l’intelligenza artificiale, che ha aiutato a setacciare milioni di osservazioni per isolare le firme energetiche rilevanti. Senza quel lavoro computazionale, probabilmente ci sarebbero voluti ancora anni.

Le implicazioni per la protezione della Terra

Capire con anticipo quando sta per verificarsi un brillamento solare di grande intensità non è una curiosità accademica. Le eruzioni solari più violente possono provocare danni seri: blackout nelle comunicazioni aeree, malfunzionamenti dei satelliti GPS, sovraccarichi nelle reti elettriche e persino rischi per gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Nel 2003, una serie di tempeste solari particolarmente intense causò problemi a diversi satelliti e costrinse a deviare rotte aeree polari.

Con un sistema di allerta basato su questi nuovi schemi precursori, le agenzie spaziali e gli operatori di infrastrutture critiche potrebbero avere il tempo materiale di mettere in sicurezza i propri sistemi. Non si parla di prevenire l’eruzione, ovviamente, ma di prepararsi all’impatto. E in un mondo sempre più dipendente dalla tecnologia spaziale, anche poche ore di vantaggio possono tradursi in miliardi di euro risparmiati e, soprattutto, in vite protette.

La ricerca è ancora nelle fasi iniziali e serviranno ulteriori conferme, ma la direzione è quella giusta. Per la prima volta, la possibilità di una previsione affidabile dei brillamenti solari non sembra più un’utopia.

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Un gruppo di ricercatori della Penn State ha fatto qualcosa che sembrava quasi impossibile: catturare per la prima volta in natura le scariche corona sugli alberi durante un temporale. Parliamo di un bagliore elettrico, quasi fantasmatico, che si forma sulle punte delle foglie quando un temporale passa sopra una foresta. Era un fenomeno teorizzato da oltre settant’anni, ma nessuno c’era mai riuscito a osservarlo fuori da un laboratorio. Fino a ora.

La storia ha anche un lato avventuroso che vale la pena raccontare. Il team, guidato dal professor William Brune e dal dottorando Patrick McFarland, ha inseguito temporali lungo la costa orientale degli Stati Uniti a bordo di un minivan Toyota Sienna del 2013, modificato con un telescopio montato sul tetto. La meta iniziale era la Florida, famosa per i suoi temporali estivi quasi quotidiani. Ma il meteo non ha collaborato: per tre settimane le tempeste si sono dissolte troppo in fretta, senza lasciare dati utili. Il colpo di fortuna è arrivato sulla via del ritorno, in North Carolina, quando un temporale durato quasi due ore ha permesso ai ricercatori di puntare i loro strumenti verso un albero di liquidambar nel parcheggio dell’Università di North Carolina a Pembroke. È lì che tutto è cambiato.

Cosa sono le scariche corona e perché potrebbero ripulire l’aria

Le scariche corona sugli alberi si formano quando c’è uno squilibrio elettrico molto forte tra le nuvole temporalesche, cariche negativamente, e il suolo, dove si accumula carica positiva. Questa carica positiva risale attraverso il tronco e i rami, concentrandosi nei punti più sottili e appuntiti: le punte delle foglie. Lì il campo elettrico diventa così intenso da produrre un bagliore flebile, visibile soprattutto nella banda ultravioletta. A occhio nudo è praticamente invisibile, ma con gli strumenti giusti diventa uno spettacolo.

Per osservare il fenomeno, il team ha costruito il Corona Observing Telescope System, un telescopio newtoniano collegato a una fotocamera sensibile ai raggi UV, dotato di sensori per misurare l’elettricità atmosferica e di un sistema di calibrazione con lampada al mercurio. Con questo strumento hanno registrato 859 eventi di scariche corona sul liquidambar e 93 su un pino a foglia lunga nelle vicinanze. Ogni evento è durato da una frazione di secondo a diversi secondi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Geophysical Research Letters.

Implicazioni per le foreste, il clima e la qualità dell’aria

La parte davvero affascinante riguarda quello che succede dopo. La radiazione ultravioletta generata dalle scariche corona è in grado di spezzare le molecole di vapore acqueo, producendo radicali ossidrile. Questi radicali sono tra i più potenti ossidanti presenti nell’atmosfera: reagiscono con gli inquinanti, compresi gli idrocarburi emessi dagli alberi stessi e il metano, un gas serra molto potente, trasformandoli in sostanze più facili da eliminare. In pratica, gli alberi sotto un temporale potrebbero contribuire attivamente a ripulire l’aria. Non è poco.

Restano però molte domande aperte. I ricercatori vogliono capire se queste scariche danneggiano le foglie nel lungo periodo o se gli alberi si sono in qualche modo adattati. Hanno anche notato piccoli danni sulle foglie nei punti dove si formano le scariche corona, sia in laboratorio che sul campo. Per approfondire, il team sta avviando collaborazioni con ecologi e biologi forestali. Il lavoro è stato finanziato dalla National Science Foundation americana, e potrebbe aprire una finestra completamente nuova sul rapporto tra foreste, atmosfera e salute ambientale.

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