Impressione dell'artista delle aurore terrestri. Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
Gli scienziati della NASA e della National Science Foundation hanno scoperto un modo per combinare le osservazioni del suolo e dello spazio per creare una visione senza precedenti dei disturbi dell'atmosfera superiore durante le tempeste spaziali.
I grandi disturbi su scala globale assomigliano ai fronti freddi del tempo. Si formano nell'atmosfera superiore elettrificata della Terra durante le tempeste spaziali. I disturbi derivano da pennacchi di plasma elettrificato che si formano nella ionosfera. Quando i pennacchi al plasma passano sopra la testa, impediscono le comunicazioni radio a bassa e alta frequenza e ritardano i segnali di navigazione del sistema di posizionamento globale.
"In precedenza, sembravano eventi casuali", ha dichiarato John Foster, direttore associato del Haystack Observatory del Massachusetts Institute of Technology. È il principale investigatore della Fondazione sostenuta dall'Osservatorio di Millstone Hill, Wesford, Mass.
"Le persone sapevano che c'era stata una tempesta spaziale che avrebbe dovuto interrompere il loro sistema, ma non avevano idea del perché", ha dichiarato Tony Mannucci, supervisore del gruppo di ionosferica e telerilevamento atmosferico presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. "Ora sappiamo che è non solo caos; c'è causa ed effetto. Stiamo iniziando a mettere insieme il quadro completo, che alla fine ci permetterà di prevedere tempeste spaziali. "
La previsione del tempo spaziale è un obiettivo primario del Programma meteorologico spaziale nazionale che coinvolge la NASA, la fondazione e diverse altre agenzie federali. La visione creata dai ricercatori ha permesso loro di collegare il movimento dei pennacchi ai processi che rilasciano plasma nello spazio. "Scoprire questo collegamento è come scoprire che il movimento dei fronti freddi è responsabile di temporali improvvisi", ha detto Jerry Goldstein, scienziato principale del Southwest Research Institute, San Antonio.
Poiché la presenza di pennacchi di plasma nella ionosfera interrompe i segnali GPS, forniscono un monitoraggio continuo di questi disturbi. I ricercatori hanno scoperto un collegamento tra i dati GPS e le immagini satellitari della plasmasfera. La plasmasfera è una nuvola di plasma che circonda la Terra sopra la ionosfera. È stato osservato dall'imager della NASA per la magnetopausa al satellite Aurora Global Exploration. I ricercatori hanno scoperto che il movimento dei pennacchi ionosferici corrispondeva all'espulsione del plasma dalla plasmasfera durante le tempeste spaziali.
Le osservazioni combinate hanno permesso la costruzione di un quadro sottostante dei processi durante le tempeste spaziali, quando il campo magnetico terrestre è schiacciato dal plasma caldo del sole. Mentre il plasma solare soffia, genera un campo elettrico che viene trasmesso alla plasmasfera e alla ionosfera. Questo campo elettrico spinge nello spazio il plasma ionosferico e il plasma plasmasferico. Per la prima volta, gli scienziati possono collegare direttamente il plasma osservato nella ionosfera con i pennacchi di plasmasfera che si estendono nello spazio per diverse migliaia di chilometri.
"Sappiamo anche che questi disturbi si verificano più spesso tra mezzogiorno e il tramonto e tra le medie e le alte latitudini, a causa della struttura globale dei campi elettrici e magnetici durante le tempeste spaziali", ha dichiarato Anthea Coster dell'Osservatorio Haystack. "Le misurazioni basate sul terreno e sullo spazio e in situ consentono agli scienziati di comprendere la ionosfera-termosfera-magnetosfera come un sistema accoppiato."
I pennacchi degradano i segnali GPS in due modi principali. Innanzitutto, causano errori di posizione ritardando nel tempo la propagazione dei segnali GPS. In secondo luogo, la turbolenza che generano fa perdere il segnale ai ricevitori attraverso un effetto noto come scintillazione. È simile all'apparente scintillio di stelle causato dalla turbolenza atmosferica.
I ricercatori stanno presentando i risultati oggi durante l'incontro dell'American Geophysical Union a San Francisco, in California. Per informazioni sul tempo spaziale e altre ricerche sul Web, visitare:
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/cold_front.html
Fonte originale: Comunicato stampa NASA
