Un set di dati di riferimento per promuovere la ricerca sull’eliosfera

Il progetto HELCATS (Heliospheric Cataloguing, Analysis and Techniques Service) ha rivolto la propria attenzione alle “espulsioni di massa coronale” (Coronal Mass Ejections, CME), ovvero enormi strutture plasma/campo magnetico espulse dal sole che si propagano attraverso lo spazio interplanetario, e alle “regioni interattive co-rotanti” (Co-rotating Interaction Regions, CIR), ovvero enormi fasce di plasma/campo magnetico compresso che si formano in regioni in cui il rapido vento solare entra in contatto con venti più lenti.

HELCATS incrocia i dati ricavati dalle immagini eliosferiche di questi fenomeni con le osservazioni delle relative regioni di origine sul sole, le firme dettagliate misurate dal veicolo spaziale in vari punti del sistema solare, compresa la terra, e osservazioni complementari utilizzando, ad esempio, tecniche radio che forniscono un set straordinario di cataloghi coordinati.

Il prof. Richard Harrison, coordinatore del progetto e direttore scientifico del laboratorio Rutherford Appleton del STFC, discute i risultati dell’iniziativa ed elabora previsioni a lungo termine sui traguardi raggiunti.

Quali sono i motivi che l’hanno spinta a concentrare le sue ricerche sui CME e sui CIR?

I membri del consorzio erano convinti del fatto che l’unione delle forze nelle varie aree di competenza rappresentasse un aspetto cruciale ai fini della comprensione del comportamento complesso del vento solare, e quindi anche dei CME e dei CIR. Inoltre, i CME sono i principali responsabili di effetti potenzialmente dannosi sulla terra (la cosiddetta “meteorologia spaziale”), specialmente se agiscono di concerto con altri CME o con i CIR. Pertanto, oltre a un interesse meramente scientifico, il lavoro acquisisce anche un’importanza sul piano sociale.

Parallelamente, il gruppo operativo presso il Rutherford Appleton Laboratory gestisce strumenti di riproduzione di immagini eliosferiche (Heliospheric Imager, HI) a bordo del veicolo spaziale NASA STEREO. Le immagini eliosferiche consentono di rilevare le firme in luce visibile sia dei CME che dei CIR grazie allo loro capacità di allontanarsi dal sole e di dirigersi potenzialmente verso la terra. Non da ultimo, il progetto HELCATS è stato concepito allo scopo di massimizzare la consapevolezza e l’utilizzo dei dati dell’HI e dei risultati di una serie di tecniche di modellizzazione sviluppate in vista del loro utilizzo. Un ottimo metodo per raggiungere questo obiettivo consiste nel fornire un set coordinato di cataloghi in grado di incrociare i dati dell’HI con altri set di dati complementari.

Perché i cataloghi creati nell’ambito dell’iniziativa HELCATS sono così importanti? Che tipo di progressi potrebbero scaturirne?

I cataloghi HELCATS sono risorse straordinarie, in quanto forniscono il primo documento a lungo termine relativo ai CME e ai CIR nell’eliosfera, coprendo un intero ciclo solare, insieme ai cataloghi degli eventi in situ associati registrati nelle vicinanze della terra e altrove, nonché ai cataloghi delle attività associate nelle vicinanze del sole e su di esso. Questi strumenti ci consentiranno di sviluppare una visione olistica dell’evoluzione degli eventi solari che si spostano dal sole alla terra o verso altri pianeti.

Questa struttura rappresenterà il fondamento delle attività di ricerca scientifica per molti anni a venire. Come ho già affermato in precedenza, i cataloghi faciliteranno la convalida di nuove tecniche di modellizzazione e ciò rappresenta un aspetto cruciale per una migliore comprensione della scienza del vento solare e per le nostre abilità in termini di preparazione a e di mitigazione dei potenziali effetti della meteorologia spaziale.

Quali indicherebbe come le conoscenze più importanti acquisite dal progetto?

Uno degli aspetti più importanti dei progetto HELCATS consiste nella capacità di riunire in un’unica straordinaria infrastruttura una serie di cataloghi basati su set di dati estremamente diversificati, che comprendono sia osservazioni fisiche sia risultati di modellizzazione, in numerose discipline. Un confronto attento e approfondito dei cataloghi rappresenta il punto di partenza per l’individuazione di relazioni tra gli eventi generati sul sole e i loro effetti sulla terra e su altri pianeti. Questa prospettiva olistica rappresenta non solo l’aspetto del progetto con il maggiore impatto, ma anche il risultato più significativo, a mio parere, in termini di possibili progressi scientifici.

In che modo spera che il progetto HELCATS possa influenzare la comunità scientifica?

Il progetto HELCATS lascerà dietro di sé un retaggio tangibile in termini di vaste strutture che rappresenteranno una preziosa miniera da cui la comunità scientifica attingerà per molti anni a venire. L’iniziativa fornirà inoltre una serie di importanti indicazioni sugli strumenti più adatti alla formulazione di previsioni relative agli effetti dei CME e dei CIR in termini di meteorologia spaziale.

Quali sono stati finora i riscontri provenienti dalla comunità scientifica?

La comunità di ricerca generale è già consapevole del fatto che il progetto HELCATS è in grado di fornire cataloghi ufficiali delle strutture del vento solare osservate dagli strumenti STEREO/HI. In base alla nostra pianificazione post-progettuale tali attività si protrarranno oltre la chiusura dei lavori e le strutture continueranno a essere ampiamente disponibili. La comunità scientifica generale sta già utilizzando i risultati del progetto HELCATS per produrre una serie di pubblicazioni nel settore della ricerca.

La comunità della meteorologia spaziale sta inoltre fornendo riscontri estremamente positivi sul progetto. Ad esempio, il Met Office del Regno Unito, che offre una struttura per le previsioni meteorologiche spaziali finanziata dal governo britannico, è stato strettamente associato al progetto per tutta la sua durata e i suoi membri hanno partecipato a vari dibattiti sui risultati dell’iniziativa. Anche in questo caso, sono in corso di pubblicazione numerosi articoli di ricerca basati sui risultati del progetto HELCATS riguardanti, nello specifico, questioni legate alla meteorologia spaziale.

Quali sono i suoi piani relativamente al futuro della ricerca dopo la chiusura dei lavori?

Il team di HELCATS garantirà la disponibilità dei cataloghi ben oltre la chiusura dei lavori, inserendo queste risorse in numerosi centri dati formali. Inoltre, per il termine del progetto, sono previste una serie di pubblicazioni definitive che garantiranno un’ampia divulgazione dei contenuti e dei risultati del progetto. Queste risorse rappresenteranno una vera e propria “vetrina”, a uso e consumo della comunità generale, dei risultati del progetto e delle ricerche future che saranno senza dubbio condotte da otto gruppi interni al consorzio HELCATS stesso per gli anni a venire.

HELCATS
Finanziato nell’ambito di FP7-SPACE
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