Il lato oscuro della Terra, scrutato dal satellite Suomi National Polar-orbiting Partnership della Nasa. L’immagine è il risultato di una composizione di dati raccolti dal satellite nel 2016. Crediti: Nasa/Joshua Stevens/Suomi Npp/Viirs
Osservare la Terra di notte non significa soltanto godere di una vista mozzafiato del nostro pianeta. Gli scienziati della Nasa hanno appena rilasciato nuove mappe che mostrano la Terra nelle ore notturne, raccolte dal satellite Suomi National Polar-orbiting Partnership (Npp). Grazie a queste immagini, che arrivano a risoluzioni mai raggiunte prima, siamo in grado di studiare i modelli di insediamento umano su tutto il pianeta.
Negli ultimi 25 anni, le immagini satellitari della Terra di notte sono state una fonte di meraviglia per il pubblico e un potente strumento di ricerca. Questi scatti notturni hanno fornito un quadro chiaro e completo di come gli esseri umani hanno modellato il pianeta, e hanno stimolato studi nel campo delle scienze sociali, dell’economia, nonché progetti di ricerca ambientale.
Le mappe complete sono state rilasciate fino ad ora con cadenza più o meno decennale. Un team di ricercatori guidato da Miguel Román del Goddard Space Flight Center della Nasa si è domandato: cosa accadrebbe se i dati venissero aggiornati su base annuale, mensile o addirittura quotidiana?
A partire dal 2011, anno in cui è stato lanciato Suomi Npp, Román e i suoi colleghi hanno analizzato le immagini notturne della Terra e hanno sviluppato nuovi software per far sì che le immagini fossero più definite e disponibili in tempi rapidi. Ora sono in grado di produrre mappe giornaliere con una vista ad alta definizione del nostro pianeta, e hanno in programma di rilasciare tali dati alla comunità scientifica entro la fine dell’anno. Il portale da cui sarà possibile accedere ai dati gratuitamente ed entro poche ore dall’acquisizione da parte del satellite è il Global Imagery Browse Services della Nasa.
Oggi il team ha rilasciato la mappa delle luci notturne sulla base delle immagini raccolte nel 2016, insieme a una versione rivista della stessa mappa del 2012. La sfida principale per questo tipo di studi è tenere conto delle fasi lunari, che rendono variabile la quantità di luce che colpisce la Terra, anche se si tratta di una variabilità prevedibile. Esistono molti altri fattori che alterano il modo in cui si osservano le luci notturne terrestri: la vegetazione stagionale, le nuvole, la presenza di neve o ghiaccio, le emissioni atmosferiche (come le aurore). Le nuove mappe sono state ottenute raccogliendo i dati della notte più chiara di ogni mese, combinando le informazioni provenienti dalle notti prive di Luna con quelle in cui la Luna era presente.
Immagine notturna degli Stati Uniti nel 2016. Crediti: Nasa/Joshua Stevens/Suomi Npp/Viirs
L’elaborazione migliorata rende Suomi Npp in grado di osservare luci anche molto deboli, fino a un lampione autostradale isolato o una barca da pesca. Lo strumento Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (Viirs) a bordo del satellite riesce a raccogliere la luce proveniente dalla superficie terrestre in 22 lunghezze d’onda differenti, ed è il primo strumento satellitare in grado di raccogliere misurazioni quantitative della luce emessa e riflessa, permettendo così ai ricercatori di distinguere intensità e tipologia delle sorgenti notturne.
Suomi Npp osserva quasi ogni luogo sulla Terra all’1:30 e alle 13:30 (ora locale) ogni giorno. Le sue osservazioni coprono strisce verticali da 3000 km che vanno da un polo all’altro. Viirs contiene un sensore in grado di distinguere le luci notturne con una risoluzione spaziale 6 volte migliore e una sensibilità ai livelli di luminosità 250 volte superiori rispetto agli strumenti precedenti. I dati raccolti sono poi disponibili gratuitamente a partire da pochi minuti a qualche ora dal momento di acquisizione.
Queste tre composizioni offrono una vista completa della Terra di notte. Le nuvole e luccichio del Sole sono stati aggiunti per ottenere un effetto estetico, e sono ricavati grazie allo strumento Modis. Crediti: Nasa/Joshua Stevens/Suomi Npp/Viirs
«Grazie a Viirs possiamo controllare le variazioni di luminosità a breve termine, che possono essere causati da tempeste, terremoti o cali di potenza», spiega Román. «Siamo in grado di monitorare i cambiamenti ciclici causati da attività umane ricorrenti, come l’illuminazione dei luoghi di vacanza e le migrazioni stagionali. Possiamo anche studiare le variazioni graduali dovute all’urbanizzazione, l’emigrazione e i cambiamenti economici. Il fatto di riuscire a tenere traccia di tutti questi aspetti è semplicemente sbalorditivo».
Viirs è stato in grado di rilevare, ad esempio, le interruzioni di corrente dovute all’uragano Mattews, la tempesta che ha colpito i Caraibi e gli Stati Uniti alla fine di settembre scorso. I dati sono stati forniti alla Federal Emergency Management Agency (Fema), l’ente federale statunitense per la gestione delle emergenze, e l’idea è di creare una rete tra Nasa, Fema e il dipartimento dell’energia, per sviluppare mappe dell’interruzione di corrente e fornire un supporto efficace ai primi soccorritori.
Gli utilizzi potenziali dei dati sono innumerevoli: dal monitoraggio della pesca non regolamentata e dichiarata, al controllo dei movimenti del ghiaccio marino e la sua concentrazione. Alcuni ricercatori intendono utilizzare i dati per ridurre l’inquinamento luminoso, e un team delle Nazioni Unite ha già iniziato a sfruttare le informazioni sulle luci notturne per monitorare gli effetti della guerra in Siria sulla distribuzione di energia elettrica, e i movimenti delle popolazioni sfollate.
Guarda il video appena pubblicato dalla Nasa: