L’inaspettato raffreddamento del cielo più alto
La quota che avvolge la Terra oltre i 100 chilometri, quella che gli scienziati chiamano termosfera, si sta facendo più fredda e sottile. A guidare questa trasformazione non è il Sole, ma l’aumento di anidride carbonica (CO₂) che, a quelle altezze, disperde il calore nello spazio anziché intrappolarlo. Più la concentrazione di CO₂ cresce, più la densità dell’aria diminuisce.
Quando il Sole sferza l’orbita
Una tempesta geomagnetica nasce dall’arrivo di particelle cariche scagliate dal Sole. L’urto elettrizza l’atmosfera, che per qualche giorno si gonfia e diventa più densa. I satelliti in orbita bassa sentono subito la differenza: la resistenza aumenta, le traiettorie si abbassano e il consumo di carburante per le correzioni sale.
Un supercomputer per sbirciare nel 2084
Gli esperti del National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR), insieme all’Università di Kyushu, hanno ricostruito al computer la supertempesta del 10-11 maggio 2024, ma l’hanno fatta esplodere in quattro epoche diverse: 2016, 2040, 2061 e 2084. Il modello Community Earth System Model Whole Atmosphere Community Climate Model with thermosphere-ionosphere eXtension ha scandagliato l’aria fino a circa 700 chilometri, sfruttando la potenza del supercomputer Derecho nel Wyoming.
Spikes più alti in un’aria più rarefatta
I risultati mostrano che, nella parte finale del secolo, l’atmosfera sarà fino al 50% meno densa nel momento di massima turbolenza. Eppure l’impennata relativa – cioè il salto dal valore di quiete al picco – sarà più brusca: se oggi una supertempesta raddoppia la densità, domani potrebbe quasi triplicarla. Un impatto più violento su uno strato d’aria più leggero significherà drag improvviso, problemi ai sistemi di assetto e, nei casi peggiori, il rischio di perdita della quota operativa.
Verso satelliti progettati per un cielo diverso
Secondo Nicholas Pedatella, primo autore dello studio pubblicato su Geophysical Research Letters, l’industria dovrà ripensare massa, forma e propulsione dei futuri veicoli. Sapere in anticipo come cambierà la risposta dell’atmosfera è cruciale per la rete di GPS, per le comunicazioni globali e per le missioni di osservazione terrestre che popolano le fasce orbitali più trafficate.
Una dinamica in continua evoluzione
Rimane aperta la questione di come differenti tipi di tempesta, distribuiti lungo l’intero ciclo solare di undici anni, modificheranno questo quadro. Gli stessi ricercatori annunciano ulteriori indagini per svelare le connessioni tra gli strati bassi dell’aria, sempre più ricchi di gas serra, e l’alta atmosfera che veglia sulle nostre tecnologie.
Reference: “Impact of Increasing Greenhouse Gases on the Ionosphere and Thermosphere Response to a May 2024-Like Geomagnetic Superstorm” by Nicholas M. Pedatella, Huixin Liu, Han-Li Liu, Adam Herrington and Joseph McInerney, 14 June 2025, Geophysical Research Letters. DOI: 10.1029/2025GL116445
- NASA Scientific Visualization Studio
- NASA Goddard Space Flight Center
- NOAA Space Weather Prediction Center
- National Center for Atmospheric Research (NCAR)
- European Space Agency (ESA)
- MIT Technology Review
- Geophysical Research Letters
- Space Weather Journal
- U.S. Naval Research Laboratory
- University of Colorado Boulder