La sonda spaziale Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA ha fatto le prime osservazioni sugli atomi di idrogeno veloci provenienti dalla luna, dopo decenni di speculazioni e cercando la loro esistenza. Lanciato lo scorso ottobre, l'IBEX ha la missione di immaginare e mappare le interazioni dinamiche causate dal vento solare caldo che sbatte contro la fredda distesa dello spazio. Ma quando il team IBEX ha commissionato il veicolo spaziale, hanno scoperto il flusso di atomi di idrogeno neutri causati dal vento solare che si disperde sulla superficie della luna.
Il rivelatore che ha fatto la scoperta, chiamato IBEX-Hi, è stato progettato e costruito dal Southwest Research Institute e dai Los Alamos National Labs per misurare le particelle che si muovono a una velocità compresa tra 0,5 e 2,5 milioni di miglia all'ora.
"Subito dopo aver acceso IBEX-Hi, la luna è passata proprio attraverso il suo campo visivo, ed eccoli lì", afferma il dottor David J. McComas, investigatore principale IBEX e vicepresidente della SwRI Space Science e Engineering Division, dove fu principalmente costruito il rivelatore di particelle IBEX-Hi. "Lo strumento si è acceso con un chiaro segnale degli atomi neutri rilevati mentre si schiarivano dalla luna."
Il vento solare, il flusso supersonico di particelle cariche che fuoriesce dal sole, si sposta nello spazio in ogni direzione a una velocità di circa un milione di mph. Il forte campo magnetico terrestre protegge il nostro pianeta dal vento solare. La luna, con il suo campo magnetico relativamente debole, non ha tale protezione, causando il vento solare a sbattere contro il lato solare della luna.
Dal suo punto di osservazione in orbita terrestre alta, IBEX vede circa metà della luna - un quarto è buio e si affaccia sul lato notturno (lontano dal sole), mentre l'altro quarto si affaccia sul lato giorno (verso il sole). Le particelle del vento solare hanno un impatto solo sul lato giorno, dove la maggior parte di esse è incastonata nella superficie lunare, mentre alcune si disperdono in diverse direzioni. Gli sparsi diventano per lo più atomi neutri in questo processo di riflessione raccogliendo elettroni dalla superficie lunare.
Il team IBEX stima che solo circa il 10 percento degli ioni eolici solari si riflette sul lato solare della luna come atomi neutri, mentre il restante 90 percento è incorporato nella superficie lunare. Le caratteristiche della superficie lunare, come polvere, crateri e rocce, svolgono un ruolo nel determinare la percentuale di particelle che si incastrano e la percentuale di particelle neutre, nonché la loro direzione di viaggio, che si disperdono.
McComas afferma che i risultati hanno anche fatto luce sul processo di "riciclaggio" intrapreso dalle particelle in tutto il sistema solare e oltre. Il vento solare e altre particelle cariche hanno un impatto sulla polvere e sugli oggetti più grandi mentre viaggiano nello spazio, dove si schizzano e vengono ritrattati come atomi neutri. Questi atomi possono percorrere lunghe distanze prima di essere spogliati dei loro elettroni e diventare ioni e il complicato processo ricomincia.
I processi combinati di dispersione e neutralizzazione ora osservati sulla luna hanno implicazioni per le interazioni con oggetti attraverso il sistema solare, come asteroidi, oggetti della Cintura di Kuiper e altre lune. Le interazioni superficie-plasma che si verificano all'interno della nebulosa protostellare, la regione dello spazio che si forma attorno ai pianeti e alle stelle - così come gli esopianeti, i pianeti attorno ad altre stelle - possono anche essere dedotte.
La missione principale di IBEX è osservare e mappare le complesse interazioni che si verificano ai margini del sistema solare, dove il vento solare da milioni di miglia scorre nel materiale interstellare dal resto della galassia. La navicella spaziale trasporta i rivelatori di atomi neutri più sensibili mai volati nello spazio, consentendo ai ricercatori non solo di misurare l'energia delle particelle, ma anche di creare immagini precise della loro provenienza.
E il veicolo spaziale è appena iniziato. Verso la fine dell'estate, il team rilascerà la prima mappa a tutto cielo del veicolo spaziale che mostra i processi energetici che si verificano ai margini del sistema solare. Il team non commenterà fino a quando l'immagine non sarà completa, ma McComas suggerisce: "Non assomiglia a nessuno dei modelli".
La ricerca è stata pubblicata di recente sulla rivista Lettere di ricerca geofisica.
Fonte: Southwest Research Institute
