Il quartetto dell'ESA di osservatori spazio-meteorologici, Cluster, ha scoperto vortici di materiale solare espulso in alto sopra la Terra. I gas surriscaldati intrappolati in queste strutture si stanno probabilmente incanalando nella "bolla" magnetica della Terra, la magnetosfera. Questa scoperta probabilmente risolve un mistero di 17 anni su come la magnetosfera sia costantemente riempita di gas elettrificati quando dovrebbe agire da barriera.
Il campo magnetico terrestre è la prima linea di difesa del nostro pianeta contro il bombardamento del vento solare. Il vento solare stesso viene lanciato dal Sole e trasporta il campo magnetico del Sole in tutto il Sistema Solare. A volte questo campo magnetico è allineato con quello della Terra e talvolta punta nella direzione opposta.
Quando i due campi puntano in direzioni opposte, gli scienziati capiscono come? Porte? nel campo della Terra può aprirsi. Questo fenomeno, chiamato "riconnessione magnetica", consente al vento solare di fluire e accumularsi nel serbatoio noto come strato limite. Al contrario, quando i campi sono allineati, dovrebbero presentare una barriera impenetrabile al flusso. Tuttavia, le misure di veicoli spaziali dello strato limite, risalenti al 1987, presentano un enigma perché mostrano chiaramente che lo strato limite è più pieno quando i campi sono allineati rispetto a quando non lo sono. Allora, come sta entrando il vento solare?
Grazie ai dati dei quattro veicoli spaziali volanti in formazione della missione Cluster dell'ESA, gli scienziati hanno fatto un passo avanti. Il 20 novembre 2001, la flottiglia a grappolo si stava dirigendo da dietro la Terra ed era appena arrivata sul lato oscuro del pianeta, dove il vento solare scorre oltre la magnetosfera terrestre. Lì ha iniziato a incontrare giganteschi vortici di gas nella magnetopausa, il bordo esterno? della magnetosfera.
? Questi vortici erano strutture davvero enormi, con circa sei raggi terrestri attraverso ,? afferma Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, che ha analizzato i dati con l'aiuto di un team internazionale di colleghi. I loro risultati pongono la dimensione dei vortici a quasi 40.000 chilometri ciascuno, e questa è la prima volta che tali strutture vengono rilevate.
Questi vortici sono noti come prodotti delle instabilità di Kelvin-Helmholtz (KHI). Possono verificarsi quando due flussi adiacenti viaggiano con velocità diverse, quindi uno scivola oltre l'altro. Buoni esempi di tali instabilità sono le onde sollevate dal vento che scivola sulla superficie dell'oceano. Sebbene le onde KHI fossero già state osservate in precedenza, questa è la prima volta che i vortici vengono effettivamente rilevati.
Quando un'onda KHI si arrotola in un vortice, diventa nota come un "occhio di gatto Kelvin". I dati raccolti da Cluster hanno mostrato variazioni di densità del gas elettrificato, proprio durante la magnetopausa, esattamente come quelle attese quando si viaggia attraverso un "occhio di Kelvin Cat".
Gli scienziati avevano ipotizzato che, se queste strutture si fossero formate durante la magnetopausa, potrebbero essere in grado di trascinare grandi quantità di vento solare all'interno dello strato limite mentre collassano. Una volta che le particelle del vento solare vengono trasportate nella parte interna della magnetosfera, possono essere fortemente eccitate, permettendo loro di sfondare l'atmosfera terrestre e dare origine alle aurore.
La scoperta di Cluster rafforza questo scenario ma non mostra il meccanismo preciso con cui il gas viene trasportato nella bolla magnetica della Terra. Pertanto, gli scienziati non sanno ancora se questo è l'unico processo per riempire lo strato limite quando i campi magnetici sono allineati. Per tali misurazioni, afferma Hasegawa, gli scienziati dovranno aspettare una futura generazione di satelliti magnetosferici.
Fonte originale: comunicato stampa ESA
