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I ricercatori desiderano lanciare una costellazione di sei satelliti, denominata StormWall, in un’orbita geosincrona attorno alla Terra. Se e quando arriverà la prossima “super tempesta” solare, questi veicoli spaziali rilasceranno nuvole di gas nello spazio che formeranno un muro di plasma protettivo di fronte al nostro pianeta, aiutandoci a difenderci da danni potenzialmente catastrofici. (Crediti immagine: Martin Archer/Emmanuel Masongsong/NASA con satelliti aggiunti tramite Getty Images; a cura di Harry Baker)
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I ricercatori hanno proposto la creazione di una nuova costellazione di satelliti, chiamata StormWall, in grado di proteggere la Terra dagli effetti peggiori delle “super tempeste” solari che altrimenti non saremmo in grado di mitigare. L’innovativa idea, che creerebbe essenzialmente un airbag gigante di fronte al nostro pianeta, potrebbe prevenire trilioni di dollari in potenziali danni ed è “piuttosto fattibile”, affermano gli esperti.
Negli ultimi anni, siamo stati bombardati da dozzine di tempeste solari mentre il sole raggiungeva la fase più attiva del suo ciclo solare di circa 11 anni, chiamata massimo solare. Questi eventi sono spesso innescati da grandi nuvole di plasma in arrivo, o espulsioni di massa coronale (CME), che spesso seguono potenti esplosioni sulla superficie solare note come brillamenti solari. Tali tempeste dipingono frequentemente vivaci aurore nei nostri cieli, ma i loro effetti non sono sempre benigni.
Ogni secolo circa, il sole espelle una tempesta super carica, come l’Evento di Carrington del 1859, che è diversi ordini di grandezza più forte di una tipica CME. Se una tale tempesta ci colpisse oggi, potrebbe spazzare via ogni satellite in orbita attorno alla Terra, esporre gli astronauti a livelli letali di radiazioni, danneggiare le reti elettriche e persino interrompere internet.
Attualmente, l’unico modo che abbiamo per prepararci alla prossima super tempesta è migliorare la loro previsione e progettare i nostri veicoli spaziali e le infrastrutture terrestri per affrontare al meglio il loro arrivo. Tuttavia, un nuovo studio pubblicato il 2 giugno sulla rivista Space Weather presenta un approccio più proattivo.
Nel nuovo articolo, i ricercatori propongono il lancio di sei satelliti grandi come autobus in un’orbita geosincrona, a circa 36.000 chilometri sopra la Terra. A questa altitudine – ben al di sopra della Stazione Spaziale Internazionale e della maggior parte degli altri satelliti – lo sciame di mini veicoli spaziali starebbe in attesa del prossimo “grande evento”. Se e quando una tale tempesta fosse avvistata, i satelliti svuoterebbero enormi contenitori di gas ai margini dello scudo magnetico invisibile della Terra, o magnetosfera, creando un gigantesco muro di plasma che attutirebbe e devierebbe una CME in arrivo.
I satelliti in orbita terrestre possono essere abbattuti durante le tempeste solari a causa dell’aumento dell’attrito dall’atmosfera terrestre gonfiata.
(Crediti immagine: ESA/NASA–T. Pesquet)
Le simulazioni del team mostrano che questo muro di plasma potrebbe ridurre l’intensità di una super tempesta di oltre la metà. Questo non ci proteggerebbe completamente, ma potrebbe aiutare a evitare scenari peggiori, simili ad avere un airbag durante un incidente d’auto, ha detto a Science magazine il coautore dello studio Daniel Welling, un fisico spaziale dell’Università del Michigan. “È come se potessi installare un airbag nella magnetosfera”, ha detto.
Poiché attualmente non abbiamo modo di difenderci da queste tempeste, i ricercatori sostengono che un sistema del genere è vitale e dovrebbe essere costruito al più presto.
“È come persone in un villaggio che vedono un fiume in piena – forse possono prevedere quando accadrà, ma probabilmente è ancora meglio se potessero costruire un argine. Questo è ciò che proponiamo qui”, ha detto in una dichiarazione il primo autore dello studio Brian Walsh, un fisico del plasma ed esperto di meteorologia spaziale alla Boston University. L’unica differenza è che “aiuterebbe tutte le persone del pianeta”, ha aggiunto.
Proteggere il pianeta
StormWall è stato ispirato dalla risposta naturale della Terra a una tempesta solare. Quando le CME colpiscono il nostro pianeta, indeboliscono temporaneamente la magnetosfera – nota come disturbo geomagnetico – permettendo alle radiazioni solari di inondare l’alta atmosfera e innescare aurore. Ma questo fa anche sì che gli ioni di ossigeno salgano nella magnetosfera, dove si accumulano sul lato del nostro pianeta rivolto verso il sole, creando una bolla che ci aiuta a proteggerci dalle radiazioni in arrivo mentre la magnetosfera è compromessa.
L’idea di StormWall è quella di creare questa barriera protettiva prima che arrivi la tempesta, in modo che il disturbo geomagnetico non sia così forte come sarebbe altrimenti. Per fare ciò, i satelliti proposti scaricherebbero l’equivalente di circa una dozzina di autocisterne di un gas reattivo – come bario, litio, sodio o calcio – nella magnetosfera. Questo gas si accumulerebbe sul bordo della magnetosfera rivolto verso il sole e verrebbe rapidamente ionizzato dal sole, creando un’enorme barriera di plasma che non solo respingerebbe una CME in arrivo, ma aiuterebbe anche a deviarla attorno al nostro pianeta.
Il sole sta costantemente lanciando potenti brillamenti solari nello spazio e gli esperti avvertono che è solo questione di tempo prima del prossimo “grande evento”.
(Crediti immagine: Michael Jäger)
Per dimostrare la potenziale efficacia di StormWall, il team ha simulato come i satelliti avrebbero influito sulla tempesta solare di maggio 2024 (nota anche come tempesta della Festa della Mamma), che si è verificata quando una serie di CME hanno colpito il nostro pianeta in rapida successione, innescando il più potente disturbo geomagnetico dal 2003. Hanno scoperto che i satelliti avrebbero potuto ridurre l’intensità del risultante disturbo geomagnetico fino all’84%.
“Quando applichi una fisica davvero seria, funziona”, ha detto Walsh. “E la quantità di massa di cui abbiamo bisogno, le capacità di lancio – è tutto alla nostra portata.”
Uno degli aspetti più sorprendenti della nuova proposta è la quantità di gas rilasciato dai satelliti: equivale solo a circa un milionesimo del peso di una tipica CME, eppure può dimezzare la potenza di una tempesta solare – quindi lo “schema è estremamente efficace”, secondo Spaceweather.com.
“Lo vorrei assolutamente”
Alcune preoccupazioni devono essere affrontate prima che StormWall possa diventare una realtà. Ad esempio, progetti simili di geoingegneria – la maggior parte dei quali sono stati proposti per affrontare gli effetti del cambiamento climatico causato dall’uomo – sono stati criticati per gli impatti involontari che potrebbero avere sul nostro pianeta.
Tuttavia, mentre saranno necessari studi di follow-up per assicurarsi che sia sicuro, i ricercatori sono fiduciosi che il gas ionizzato non influenzerà in alcun modo la magnetosfera terrestre o l’alta atmosfera. Una volta dispiegata, la barriera di plasma si dissolverebbe rapidamente e verrebbe spazzata via dal nostro pianeta dal vento solare.
Il lancio dei satelliti StormWall richiederebbe razzi massicci come lo Starship di SpaceX. Ma i ricercatori sostengono che il costo di un’impresa del genere varrebbe la pena nel lungo termine.
(Crediti immagine: RONALDO SCHEMIDT/AFP via Getty Images)
C’è anche la questione del denaro. I satelliti StormWall, con i loro enormi contenitori di gas, sarebbero tra i veicoli spaziali più pesanti mai lanciati e richiederebbero probabilmente razzi massicci, come lo Starship di SpaceX, per metterli in orbita geosincrona. Sebbene un’analisi dei costi adeguata debba ancora essere completata, ciò costerebbe probabilmente miliardi di dollari.
Tuttavia, considerando i potenziali danni delle tempeste solari, i ricercatori sostengono che StormWall varrebbe bene il denaro. La tempesta solare di maggio 2024, ad esempio, è costata agli agricoltori statunitensi circa 500 milioni di dollari a causa di malfunzionamenti alle apparecchiature GPS. E questa è solo una goccia nel secchio rispetto a ciò che costerebbe una tempesta di livello Carrington; i ricercatori dello studio stimano che una tale super tempesta potrebbe causare fino a 3,4 trilioni di dollari di danni.
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Un altro problema è che StormWall è una soluzione “una tantum”. Una volta svuotati i contenitori di gas, devono essere riempiti o sostituiti completamente, il che comporterebbe un costo aggiuntivo sostanziale. Ma ancora una volta, se i benefici superano significativamente i costi, questo sarebbe un affare fatto.
Anche tenendo conto di tutte queste sfide, diversi esperti ritengono che StormWall non sia solo una buona idea, ma anche realizzabile in tempi relativamente brevi.
La proposta è “altamente innovativa e sembra piuttosto fattibile nel breve termine”, ha detto a Science magazine Allison Jaynes, un fisico spaziale dell’Università dell’Iowa che non è stata coinvolta nello studio.
E dato che attualmente non ci sono alternative praticabili, contribuirebbe a tranquillizzare le persone riguardo alla prossima super tempesta.
“Se sapessi che stava arrivando un disturbo centenario che avrebbe interrotto le reti elettriche, lo vorrei assolutamente”, ha detto a Science magazine David Sibeck, capo dell’eliophysics presso il Goddard Space Flight Center della NASA.
Sourse: www.livescience.com
