Credito d'immagine: NASA / JPL
La navicella spaziale Saturno-legata della NASA, Cassini, ha fatto la prima osservazione degli ioni di raccolta interstellare oltre l'orbita di Giove. Questi ioni sono stati visti vicino alla Terra, ma mai oltre l'orbita di Giove. Misurando queste particelle, gli astronomi avranno una migliore comprensione del gas e della polvere a bassa densità che esiste tra le stelle.
Più di un anno prima dell'arrivo della navicella spaziale Cassini a Saturno, lo spettrometro al plasma Cassini (CAPS) ha effettuato le prime osservazioni in situ degli ioni di raccolta interstellare oltre l'orbita di Giove. Questa è la prima grande scoperta utilizzando i dati raccolti da CAPS, destinati a raggiungere Saturno nel luglio 2004.
Gli ioni di raccolta sono particelle neutre nel sistema solare che si ionizzano vicino al Sole e si uniscono al vento solare, il flusso supersonico di particelle cariche che fuoriesce dal Sole. Osservando questi ioni di raccolta, i ricercatori possono comprendere meglio il mezzo interstellare, il gas a bassa densità e la polvere che riempiono lo spazio tra le stelle.
Gli astronomi hanno osservato ioni di raccolta interstellare già nel 1985 da una distanza di 1 unità astronomica (UA, la distanza dalla Terra al Sole), ma mai prima d'ora hanno visto ioni di raccolta oltre 5 UA - Orbita di Giove. Il team CAPS ha caricato un software che ha permesso allo strumento di raccogliere e trasmettere rilevamenti degli ioni di prelievo relativamente rari che incontra nel suo viaggio verso Saturno.
Durante il periodo di osservazione da ottobre 2001 a febbraio 2003 a distanze comprese tra 6,4 e 8,2 UA, lo strumento ha raccolto 2.627 campioni. Le analisi hanno rivelato che esiste un forte impoverimento degli ioni di raccolta dell'idrogeno rispetto agli ioni di raccolta dell'elio nella regione dietro il Sole. Il team ha determinato che questa deplezione recentemente osservata, o "ombra interstellare di idrogeno", è prodotta dalla pressione di radiazione e dalla ionizzazione dei neutri. La maggior parte degli atomi di idrogeno non possono penetrare nella regione dell'ombra a valle perché devono passare vicino al Sole dove hanno un'alta probabilità di essere ionizzati e spazzati via dal vento solare.
"Queste sono particelle molto difficili da misurare perché ce ne sono così poche", afferma il dott. David J. McComas, direttore esecutivo senior della divisione di scienza e ingegneria spaziale della SwRI. "I modelli precedenti avevano incluso qualcosa come questa ombra interstellare di idrogeno, ma queste sono le prime misurazioni dirette di esso."
Lo scienziato dell'istituto, il dott. David T. Young, è il principale investigatore dello strumento CAPS, il più grande e complesso strumento al plasma spaziale finora utilizzato, che rileverà e analizzerà il plasma (elettroni e ioni) trovato in tutto il sistema solare. La missione generale del veicolo spaziale Cassini è di immaginare il sistema di Saturno a lunghezze d'onda infrarosse, ultraviolette e visibili e di campionare direttamente l'ambiente di particelle di polvere, neutre e cariche. Cassini porta anche la sonda Huygens, costruita dall'Agenzia spaziale europea, per studiare la luna di Saturno, Titano.
"Questa è certamente la prima di molte nuove scoperte che arrivano dal veicolo spaziale Cassini e, in particolare, dallo spettrometro al plasma Cassini", afferma McComas. "Essere stati in grado di dare un contributo così importante al fenomeno eliosferico sulla via di uscita da Saturno è stata una grande sorpresa."
SwRI conduce anche uno studio di fattibilità per il programma proposto Interstellar Boundary Explorer (IBEX), uno dei cinque candidati in lizza per riempire due slot della NASA. Se selezionato, il programma lancerebbe una coppia di telecamere atomiche neutre per rappresentare direttamente l'interazione tra il sistema solare e il mezzo interstellare - la regione attraverso la quale i neutri interstellari devono fluire per entrare nell'eliosfera.
L'articolo "The Interstellar Hydrogen Shadow: Observations of Interstellar Pickup Ions Beyond Jupiter", sarà presentato il 9 dicembre all'incontro dell'American Geophysical Union (AGU) a San Francisco ed è in corso di stampa sul Journal of Geophysical Research.
Fonte originale: Comunicato stampa SWRI
