Se potessimo salire a bordo dell'astronave Enterprise-D e riuscire a guardare attraverso la visiera di Giordi LaForge, potremmo essere in grado di vedere il mezzo interstellare - la "roba" tra le stelle - come nuvole di ossigeno, idrogeno, elio e neon. Invece, poiché siamo tornati nel 21 ° secolo, abbiamo la navicella spaziale Interstellar Boundary Explorer (IBEX), che ora ha fatto le prime osservazioni dirette in assoluto di idrogeno neutro e atomi di ossigeno alla deriva nel nostro sistema solare dalla regione al di fuori della nostra eliosfera. Sorprendentemente, questo materiale è più "alieno" di quanto gli scienziati si aspettassero, poiché la materia nel vento galattico non contiene lo stesso materiale esatto di cui è fatto il nostro sistema solare.
La scoperta più importante è che c'è meno ossigeno "là fuori". Per ogni 20 atomi al neon nel vento galattico, ci sono 74 atomi di ossigeno. Nel nostro sistema solare, tuttavia, per ogni 20 atomi al neon ci sono 111 atomi di ossigeno. Ciò si traduce in più ossigeno in una determinata regione del sistema solare che nello spazio interstellare locale.
"Il nostro sistema solare è diverso dallo spazio proprio all'esterno e ciò suggerisce due possibilità", ha dichiarato David McComas, il principale investigatore di IBEX. “O il sistema solare si è evoluto in una parte separata e più ricca di ossigeno della galassia rispetto a dove attualmente risiediamo o una grande quantità di ossigeno critico e vitale è intrappolata in granelli di polvere interstellare o ghiacci, incapace di muoversi liberamente nello spazio. ”
Ad ogni modo, hanno detto gli scienziati, ciò influenza i modelli scientifici di come si è formato il nostro sistema solare e la nostra vita. E oltre a contribuire a determinare la distribuzione degli elementi nel mezzo interstellare, queste nuove misurazioni forniscono indizi su come e dove si è formato il nostro sistema solare, le forze che modellano fisicamente il nostro sistema solare e persino la storia di altre stelle nella Via Lattea .
"Questo materiale interstellare alieno è davvero il materiale di cui sono fatte le stelle, i pianeti e le persone - ed è molto importante misurarlo direttamente", ha dichiarato McComas durante un briefing stampa martedì.
Se Spock fosse membro di questa missione, avrebbe probabilmente alzato un sopracciglio e avrebbe detto: "Affascinante". *
Le nuvole interstellari contengono gli elementi delle supernove esplose, che sono disperse in tutta la galassia. Mentre il vento interstellare soffia queste particelle cariche e neutre attraverso la Via Lattea, l'astronave può misurare campioni che entrano nel nostro sistema solare. IBEX scansiona l'intero cielo una volta all'anno e ogni febbraio i suoi strumenti puntano nella direzione corretta per intercettare gli atomi neutri in arrivo. IBEX ha contato quegli atomi nel 2009 e nel 2010 e ora ha catturato la visione migliore e più completa del materiale che si trova finora al di fuori del nostro sistema.
Oltre a campionare la "materia stellare" grezza, i risultati sono importanti perché il gas interstellare che ci circonda può influenzare la forza dell'eliosfera del Sole - l'area di influenza del Sole, e come una bolla schermante, ci protegge dal pericoloso cosmico galattico raggi, la maggior parte dei quali verrebbe nel sistema solare interno se non fosse per questa bolla.
IBEX ha anche scoperto che il vento interstellare è circa 7.000 miglia all'ora più lento di quanto si pensasse in precedenza. Ciò indica che il nostro sistema solare si trova ancora nella cosiddetta "nuvola interstellare locale". Tuttavia, gli scienziati hanno notato che passeremo in una regione diversa in qualsiasi momento entro poche migliaia di anni (molto breve su scale temporali astronomiche) in cui le condizioni cambieranno e influenzeranno la capacità protettiva dell'eliosfera. E nessuno sa se quel cambiamento sarà in meglio o in peggio.
Mentre il nostro sistema solare viaggia lungo la Via Lattea attraverso la vasta portata del tempo cosmico, la natura in continua evoluzione dell'eliosfera ha probabilmente avuto implicazioni sull'evoluzione della vita sulla Terra poiché vari livelli di radiazione hanno stimolato mutazioni genetiche e, forse, estinzioni grossolane .
"Tutto ciò è molto eccitante e ha importanti implicazioni quando il Sole si muove attraverso lo spazio e dentro e fuori le nuvole interstellari, il flusso dei raggi cosmici galattici varia", ha detto Priscilla Frisch, scienziata senior, Dipartimento di Astronomia e Astrofisica dell'Università di Chicago e parte della missione IBEX. “E questo è registrato nei registri geo-isotopici. Un giorno forse potremo collegare il movimento del Sole attraverso le nuvole interstellari con i record geologici sulla Terra e tracciare la storia geologica della Terra. "
Inoltre, mentre le nuove scoperte forniscono una maggiore comprensione della nostra eliosfera, aiuteranno anche gli scienziati a esplorare strutture analoghe chiamate "astrosfere", che circondano altre stelle in tutta la galassia.
"Conosciamo almeno due casi di un'altra stella con un sistema planetario e un'astrosfera attorno ad esso, e questi sono i veri analoghi al nostro sistema solare", ha affermato Seth Redfield, assistente professore, Dipartimento di Astronomia, Università di Wesleyan, a Middletown, Connecticut , anche parlando al briefing stampa. “La scoperta di altri pianeti unita alla nostra comprensione dell'impatto che questi raggi cosmici galattici potrebbero potenzialmente avere sui pianeti e l'emergere e l'evoluzione della vita. Queste sono connessioni che non abbiamo esplorato in modo completo e con queste nuove scoperte di IBEX, ora ci stiamo avvicinando a un argomento molto interessante da esplorare ".
IBEX è un piccolo veicolo spaziale, all'incirca delle dimensioni di un tavolo da gioco, ed è una delle missioni a basso costo della NASA. È in orbita terrestre, ma può osservare i bordi del sistema solare con rivelatori che "guardano" verso l'esterno e raccolgono particelle chiamate atomi energetici neutri. Con i dati di IBEX, gli scienziati stanno creando la prima mappa del confine del nostro sistema solare.
Queste ultime scoperte dell'IBEX sono state presentate in una serie di articoli scientifici pubblicati nel Astrophysics Journal il 31 gennaio 2012.
"Questo set di documenti fornisce molte delle prime misurazioni dirette del mezzo interstellare che ci circonda", afferma McComas. "Abbiamo cercato di capire la nostra galassia per molto tempo e, con tutte queste osservazioni insieme, stiamo facendo un grande passo avanti nel sapere com'è la parte locale della galassia".
Per ulteriori informazioni: comunicato stampa della NASA, immagini aggiuntive, video tramite Goddard Media Center, documenti: disconnessione del flusso magnetico solare, Interstellar Boundary Explorer (IBEX): tracciare l'interazione tra l'eliosfera e il materiale interstellare circostante con gli atomi neutri energetici,
* Grazie a Dwayne Brown della NASA per il riferimento Spock.
