A novantasette milioni di chilometri di distanza, il Sole svela ogni secondo la sua maestosità e, al contempo, la sua potenza potenzialmente distruttiva. In un’epoca in cui il nostro mondo è sospeso tra satelliti in orbita e reti elettriche terrestri, una tempesta solare può arrivare e far tremare tutto: dai sistemi GPS all’aviazione, dagli astronauti in orbita alla nostra stessa rete di comunicazioni.
Per affrontare questa fragile convivenza con la stella madre, NASA e IBM hanno appena svelato Surya, un modello di intelligenza artificiale – o meglio, un foundation model per la eliofisica – progettato per prevedere con una precisione senza precedenti le eruzioni solari (flare) e le tempeste che, col loro vento carico di particelle, potrebbero spazzar via i sistemi tecnologici su cui facciamo affidamento.
Surya non è un semplice strumento: è un modello dotato di 366 milioni di parametri, addestrato su un’enorme mole di dati osservativi registrati dal Solar Dynamics Observatory (SDO). Questo satellite, attivo dal 2010, scatta immagini del Sole ogni 12 secondi in diverse lunghezze d’onda e studia anche il campo magnetico solare.
Gli sviluppatori hanno armonizzato nove anni di dati SDO (non quindici, come era stato erroneamente riportato in una prima versione), fondendoli in un formato unico per permettere al modello di imparare direttamente dai dati grezzi.
Grazie a una sofisticata architettura transformer con attenzione long‑short e una particolare forma di filtraggio spettrale, Surya ha imparato a prevedere le dinamiche del Sole—incluse la rotazione differenziata tra equatore e poli, i pattern magnetici e l’evoluzione delle eruzioni—direttamente dai dati, spesso meglio di quanto possa fare un input scritto dall’uomo.
Nel test più cruciale, Surya ha dimostrato la sua forza: è in grado di generare previsioni visive dell’attività solare fino a due ore prima di quanto osservato realmente, con un incremento di accuratezza del 16% rispetto alle tecniche tradizionali.
Auto-sorprendente, Surya ha persino ricostruito una storica tempesta del 17 marzo 2015 (il cosiddetto “St. Patrick’s Day storm”) mostrando la capacità di cogliere i dettagli visivi e tempestivi dei fenomeni solari più violenti.
L’altro aspetto rivoluzionario è che Surya è open source. È reso disponibile su piattaforme come GitHub, Hugging Face e la libreria TerraTorch di IBM, insieme a SuryaBench, un set di dati e benchmark studiati ad hoc per facilitare l’applicazione e l’estensione del modello nella comunità globale.
Questo approccio favorisce la collaborazione scientifica: esperti di fisica solare, data scientist, ingegneri, possono usare Surya, testarlo, adattarlo e svilupparne nuove applicazioni in modo libero e trasparente.
Il progetto Surya nasce da una solida collaborazione tra NASA—attraverso il suo team IMPACT (AI for Science)—e IBM Research, proseguendo il cammino iniziato nel 2023 con i modelli Prithvi per i dati terrestri.
Il risultato è uno strumento che parla il linguaggio della eliofisica sin dal primo giorno: costruito con i fisici solari, non sulle loro ricerche, capace di coniugare visione multidisciplinare, dati su vasta scala e infrastrutture computazionali colossali.