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Intelligenza artificiale (IA)

Intelligenza artificiale prevede l’impatto di tempeste solari mortali con 30 minuti di preavviso

Un’IA basata sui dati della NASA può prevedere con un preavviso di mezzora dove colpirà una catastrofica tempesta geomagnetica. Il sistema può salvare vite e infrastrutture critiche dalla distruzione.
A cura di Andrea Centini
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Credit: NASA/SDO
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Gli scienziati stanno mettendo a punto un'intelligenza artificiale in grado di prevedere l'impatto di una catastrofica tempesta geomagnetica con 30 minuti di anticipo. Potrebbe sembrare un preavviso ridotto, tuttavia è sensibilmente superiore ai sistemi precedenti. Sapere dove e quando colpirà con precisione un fortissimo flusso di vento solare può salvare vite umane, letteralmente, dato che una tempesta di classe G5la più potente in assoluto – è in grado di devastare impianti elettrici, sistemi di navigazione e connessioni internet, col rischio di incendi ed esplosioni potenzialmente fatali. L'entrata in servizio di un simile sistema sarà particolarmente preziosa nei prossimi due anni, dato che il Sole si sta dirigendo verso il picco massimo del suo ciclo undecennale di attività magnetica (atteso per luglio 2025); in questa fase le probabilità di eruzioni solari, espulsioni di massa coronale (CME), brillamenti e altri fenomeni in grado di scatenare violentissimi flussi di plasma (particelle cariche elettricamente) verso la Terra aumenta sensibilmente.

A mettere a punto il nuovo sistema di apprendimento automatico (IA) in grado di prevedere l'impatto delle tempeste geomagnetiche è stato un team di ricerca statunitense guidato da scienziati del Frontier Development Lab di Sunnyvale, in stretta collaborazione con i colleghi dell'agenzia aerospaziale statunitense. Chiamata DAGGER (acronuimo di Deep Learning Geomagnetic Perturbation), l'intelligenza artificiale è alimentata dai dati satellitari sul vento solare raccolti da molteplici missioni eliofisiche: fra esse ACE, Wind, IMP-8 e Geotail, come specificato in un comunicato stampa della NASA. I dati sono stati combinati con quelli delle perturbazioni geomagnetiche registrate dalle stazioni dislocate su tutta la superficie della Terra. Combinando queste informazioni l'intelligenza artificiale è in grado di capire quanto è pericoloso un flusso di vento solare espulso dal Sole e quale regione del nostro pianeta sarà eventualmente investita. Perché ovviamente la Terra deve essere rivolta esattamente verso il plasma emesso dal Sole, affinché si inneschi una tempesta geomagnetica.

DAGGER, spiega la NASA, “può prevedere in modo rapido e accurato i disturbi geomagnetici in tutto il mondo, 30 minuti prima che si verifichino”. Secondo gli scienziati coordinati dal professor Vishal Upendran il modello matematico “può produrre previsioni in meno di un secondo”, mentre le previsioni “si aggiornano ogni minuto”. Un sistema altamente efficace che ha dimostrato di prevedere con successo l'impatto di due tempeste solari avvenute nel 2011 e nel 2015, dopo essere stato alimentato con i dati raccolti all'epoca, prima che colpissero la Terra. La NASA spiega che l'impatto di queste tempeste può variare da lieve (tempesta G1) a estremo (tempesta G5), “ma in un mondo sempre più dipendente dalla tecnologia, i loro effetti stanno diventando sempre più dirompenti”. Non a caso secondo gli esperti una tempesta G5 come il famigerato Evento di Carrington del 1859, la più potente tempesta geomagnetica mai registrata che fece prendere fuoco ai telegrafi, al giorno d'oggi proietterebbe il mondo intero nel Medioevo per settimane o addirittura mesi. Linee elettriche, internet e servizi satellitari diventerebbero inutilizzabili. Alcuni ritengono che a seguito di una simile catastrofe i Paesi nemici potrebbero approfittarne per scatenare una guerra.

“Se l'evento Carrington si verificasse oggi, avrebbe impatti ancora più gravi, come interruzioni elettriche diffuse, blackout persistenti e interruzioni delle comunicazioni globali. Tale caos tecnologico potrebbe paralizzare le economie e mettere in pericolo la sicurezza e il sostentamento delle persone in tutto il mondo”, ha spiegato la NASA. Nel 1989 una forte tempesta geomagnetica localizzata provocò un blackout di 12 ore in Canada con enormi disservizi.

Conoscere con 30 minuti di anticipo l'arrivo di un flusso di plasma altamente energetico può aiutare i servizi di emergenza a prevenire i danni più gravi sulle reti elettriche e ad altre infrastrutture critiche (ad esempio isolandole), limitando i danni catastrofici che un evento simile sarebbe in grado di provocare. La speranza è che ciò non si verifichi mai, ma gli scienziati spiegano che non è questione di se, ma di quando, esattamente come l'impatto di un grande asteroide. Ecco perché dobbiamo fare il possibile per farci trovare pronti, innanzi a minacce naturali di notevole intensità. Il nuovo sistema è molto più rapido ed efficace dei precedenti, ma deve essere ancora collaudato a fondo per entrare effettivamente in servizio. I dettagli della ricerca “Global Geomagnetic Perturbation Forecasting Using Deep Learning” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Space Weather.

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