Scienziati dell'ESA confermano l'esistenza di uragani spaziali

La missione Swarm rivela l'esistenza di uragani spaziali, enormi vortici di plasma polare in grado di alterare i segnali satellitari e di generare intense perturbazioni geomagnetiche durante i periodi di apparente calma solare.

Rappresentazione artistica di un satellite che osserva un uragano dallo spazio. La differenza con i satelliti spaziali è che questi ultimi sono basati sul plasma.

Scienziati dell’Agenzia Spaziale Europea hanno identificato strutture di plasma rotanti che seguono il campo magnetico ai poli terrestri. Questi “uragani spaziali” sono stati rilevati grazie ai satelliti Swarm durante un periodo apparentemente tranquillo di attività solare.

A differenza delle tempeste solari, questi uragani non richiedono espulsioni di massa coronale né grandi perturbazioni. Lo studio mostra che possono formarsi in condizioni geomagnetiche moderate, organizzando il plasma ionosferico in spirali ben definite, simili ai cicloni atmosferici osservati dallo spazio.

L’evento si è verificato nell’agosto del 2014 sopra l’emisfero settentrionale, quando gli strumenti di Swarm hanno rivelato un vortice di plasma con un occhio centrale, flussi rotatori persistenti e una struttura che si è mantenuta per diverse ore sopra specifiche regioni polari.

Concezione artistica di un uragano spaziale che fluisce lungo le linee del campo magnetico.

I dati hanno confermato densità elettroniche elevate e gradienti molto marcati attorno all’uragano. Queste irregolarità ionosferiche sono invisibili ai nostri occhi, ma i satelliti le rilevano misurando i campi elettrici, magnetici e il plasma in orbita bassa.

Questa scoperta obbliga a ripensare l’idea che il clima spaziale pericoloso si verifichi solo durante le tempeste solari. Anche in apparente calma, la ionosfera polare può organizzarsi in sistemi dinamici capaci di canalizzare energia in modo efficiente lungo le linee del campo magnetico.

L’impatto sui segnali

Uno degli effetti più importanti osservati è stato il severo scintillio ionosferico: quando i segnali di navigazione satellitare hanno attraversato l’uragano spaziale, hanno sperimentato rapide fluttuazioni che ne hanno degradato in modo significativo stabilità e precisione durante l’evento.

Lo scintillio si verifica quando le onde radio attraversano regioni con plasma irregolare. In questo caso, le strutture generate dall’uragano hanno agito come un mezzo turbolento, distorcendo i segnali in modo simile a come l’aria calda distorce la luce sopra una strada.

I dati hanno mostrato che le perturbazioni più intense si sono concentrate ai bordi del vortice, dove il plasma scorreva ad alte velocità, creando forti gradienti che hanno amplificato lo scintillio, anche in assenza di una tempesta geomagnetica globale associata.

Questo risultato è particolarmente rilevante per i sistemi di navigazione, sincronizzazione e comunicazione che dipendono da segnali satellitari stabili. Gli uragani spaziali rappresentano una minaccia localizzata ma severa, difficile da anticipare utilizzando gli indici tradizionali di clima spaziale.

Correnti invisibili

Lo studio ha anche documentato disturbi geomagnetici associati in stazioni terrestri che hanno registrato rapide variazioni del campo magnetico quando il vortice ionosferico è passato sopra di esse, rivelando l’esistenza di intense correnti elettriche accoppiate al sistema ionosfera-magnetosfera.

Queste correnti, note come correnti allineate al campo magnetico, collegano direttamente lo spazio con la superficie terrestre. Durante l’evento, hanno trasportato energia sufficiente a produrre firme geomagnetiche paragonabili a tempeste moderate, ma confinate a specifiche regioni polari.

Gli uragani spaziali possono avere effetti importanti sul clima spaziale, anche in assenza di vento solare o espulsioni di massa coronale.

Il fenomeno dimostra che la ionosfera non è solo uno scudo passivo. In determinate configurazioni, può trasformarsi in un sistema attivo che ridistribuisce energia elettromagnetica in modo concentrato, generando effetti rilevabili persino a livello del suolo.

Così, mentre alle medie latitudini tutto sembra tranquillo, sopra i poli possono svilupparsi processi elettrici intensi. Questa apparente disconnessione tra calma globale e attività locale polare rappresenta una sfida seria per il monitoraggio del clima spaziale.

Un nuovo tassello del puzzle spaziale

Gli uragani spaziali ampliano la nostra comprensione di come interagiscono il vento solare, la magnetosfera e la ionosfera. Lo studio dimostra che esistono meccanismi locali capaci di generare disturbi severi senza la necessità di eventi solari estremi.

Ciò implica che i modelli attuali debbano essere affinati per incorporare processi regionali e analisi della struttura del plasma, poiché affidarsi esclusivamente a indicatori globali può portare a sottostimare rischi reali per satelliti e sistemi di navigazione nelle regioni polari.

Gli autori sottolineano l’importanza di missioni come Swarm, capaci di osservare la ionosfera ad alta risoluzione, poiché senza queste misurazioni simultanee gli uragani spaziali sarebbero rimasti nascosti, confusi con rumore o variabilità minore.

Lontani dall’essere una semplice curiosità, questi eventi confermano che l’ambiente spaziale terrestre è dinamico, complesso e ancora sorprendente. Anche in condizioni solari apparentemente tranquille, la Terra resta immersa in una meteorologia cosmica attiva e potente.

Riferimento della notizia:

Lu, S., Xing, Z.-Y., Zhang, Q.-H., Zhang, Y.-L., Yang, H.-G., Oksavik, K., et al. (2025). Ionospheric scintillation and geomagnetic disturbance caused by space hurricanes. Space Weather, 23, e2025SW004435. https://doi.org/10.1029/2025SW004435