Credito d'immagine: NASA
I ricercatori hanno scoperto che nel campo magnetico terrestre possono formarsi crepe temporanee che possono consentire a parte dell'energia del vento solare di scivolare e interrompere l'elettronica e le comunicazioni. Queste osservazioni sono state fatte usando la NASA Imager for Magnetopause sul satellite Aurora Global Exploration (IMAGE), che ha rintracciato una grande aurora per diverse ore. I satelliti del Cluster dell'ESA hanno sorvolato la stessa posizione e hanno individuato un flusso di ioni che scivolavano attraverso una fessura che normalmente avrebbe dovuto essere deviata dalla magnetosfera terrestre.
Immense fessure nel campo magnetico terrestre rimangono aperte per ore, permettendo al vento solare di sgorgare e alimentare il tempo tempestoso dello spazio, secondo le nuove osservazioni dei satelliti IMMAGINE e Cluster.
Le crepe sono state rilevate in precedenza, ma ora i ricercatori sanno che possono rimanere aperte per lunghi periodi, piuttosto che aprirsi e chiudersi per intervalli molto brevi. Questa nuova scoperta su come viene violato lo scudo magnetico terrestre aiuterà i fisici dello spazio a fornire migliori stime degli effetti del tempo meteorologico spaziale.
"Abbiamo scoperto che il nostro scudo magnetico è pieno di spifferi, come una casa con una finestra spalancata durante una tempesta", ha dichiarato il dott. Harald Frey dell'Università della California, Berkeley, autore principale di un documento su questa ricerca pubblicato il 4 dicembre su Nature . “La casa devia gran parte della tempesta, ma il divano è rovinato. Allo stesso modo, il nostro scudo magnetico subisce il peso delle tempeste spaziali, ma parte dell'energia scivola continuamente attraverso le sue fessure, a volte abbastanza da causare problemi con i satelliti, le comunicazioni radio e i sistemi di alimentazione. "
"La nuova conoscenza che le crepe sono aperte per lunghi periodi, invece di aprirsi e chiudersi sporadicamente, può essere incorporata nei nostri modelli di computer per le previsioni meteorologiche spaziali per prevedere in modo più accurato come il nostro tempo spaziale è influenzato da eventi violenti sul Sole", ha affermato il dott. Tai Phan, anche di UC Berkeley, coautore del documento Nature.
Il vento solare è un flusso di particelle cariche elettricamente (elettroni e ioni) soffiate costantemente dal Sole (Immagine 1). Il vento solare trasferisce energia dal Sole alla Terra attraverso i campi magnetici che trasporta e la sua alta velocità (centinaia di miglia / chilometri al secondo). Può diventare rafficato durante violenti eventi solari, come le espulsioni di massa coronali (CME), che possono sparare nello spazio un miliardo di tonnellate di gas elettrificato a milioni di miglia all'ora.
La Terra ha un campo magnetico che si estende nello spazio per decine di migliaia di miglia, che circonda il pianeta e forma una barriera protettiva per le particelle e i campi magnetici ringhiati che il Sole esplode verso di essa durante i CME. Tuttavia, le tempeste spaziali, che possono scaricare 1.000 miliardi di watt - oltre la capacità di generazione elettrica totale dell'America - nel campo magnetico terrestre, hanno indicato che lo scudo non era impenetrabile.
Nel 1961, il dott. Jim Dungey dell'Imperial College, Regno Unito, predisse che si potevano formare delle crepe nello scudo magnetico quando il vento solare conteneva un campo magnetico che era orientato nella direzione opposta a una porzione del campo terrestre. In queste regioni, i due campi magnetici si collegherebbero attraverso un processo noto come "riconnessione magnetica", formando una crepa nello schermo attraverso il quale le particelle cariche elettricamente del vento solare potrebbero fluire. (L'immagine 2 illustra la formazione di crepe e l'Animazione 1 mostra come le particelle di vento solare fluiscono attraverso la crepa seguendo linee di campo magnetico invisibili.) Nel 1979, il dott. Goetz Paschmann, del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Germania, ha rilevato le crepe utilizzando il veicolo spaziale International Sun Earth Explorer (ISEE). Tuttavia, poiché questo veicolo spaziale passava solo brevemente attraverso le fessure durante la sua orbita, non era noto se le fessure fossero caratteristiche temporanee o se fossero stabili per lunghi periodi.
Nelle nuove osservazioni, il satellite Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) ha rivelato un'area quasi della dimensione della California nell'atmosfera artica superiore (ionosfera) in cui un'aurora “protone” da 75 megawatt ha brillato per ore (Immagine 4). Questa aurora, abbastanza energica da alimentare 75.000 case, era diversa dall'aurora visibile nota come luci del Nord e del Sud. È stato generato da particelle pesanti (ioni) che colpiscono l'atmosfera superiore e inducono a emettere luce ultravioletta, che è invisibile all'occhio umano ma rilevabile dall'Imaging a ultravioletti lontani su IMMAGINE. (L'immagine 6 e l'Animazione 4 mostrano le osservazioni di IMMAGINE sull'aurora protonica).
Mentre l'aurora veniva registrata da IMMAGINE, la costellazione del Cluster a 4 satelliti volò molto al di sopra di IMMAGINE, direttamente attraverso la fessura, e rilevò ioni eolici solari che fluivano attraverso (Immagine 5). Normalmente, questi ioni di vento solare sarebbero deviati dallo scudo della Terra (Immagine 3), quindi l'osservazione di Cluster ha mostrato che era presente una crepa. Questo flusso di ioni di vento solare ha bombardato la nostra atmosfera proprio nella stessa regione in cui IMMAGINE ha visto l'aurora protonica. Il fatto che IMMAGINE sia stata in grado di visualizzare l'aurora protonica per più di 9 ore, fino a quando IMMAGINE non è progredita nella sua orbita verso la quale non ha potuto osservare l'aurora, implica che la fessura sia rimasta continuamente aperta. (L'animazione 2 mostra come l'astronave ha lavorato insieme per rivelare la crepa.) Stimando dai dati IMMAGINE e Cluster, la crepa era due volte più grande della Terra al confine del nostro scudo magnetico, circa 38.000 miglia (60.000 km) sopra il pianeta superficie. Poiché il campo magnetico converge mentre entra nella Terra nelle regioni polari, la fessura si è ridotta a circa la dimensione della California verso il basso vicino all'atmosfera superiore.
IMMAGINE è un satellite della NASA lanciato il 25 marzo 2000 per fornire una visione globale dello spazio attorno alla Terra influenzato dal campo magnetico terrestre. I satelliti del Cluster, costruiti dall'Agenzia spaziale europea e lanciati il 16 luglio 2000, stanno realizzando una mappa tridimensionale del campo magnetico terrestre.
Fonte originale: Comunicato stampa NASA
