• Werner Heil / NASA

Mappata la bolla di vento solare che protegge la Terra

Questa mappa è solo un punto di partenza per una serie di altre missioni legate alla conoscenza più approfondita del Sole.

di Tatyana Wood 08-07-21
Nel 2009, utilizzando l’Interstellar Boundary Explorer della NASA, noto anche come IBEX, gli astronomi hanno avvistato una strana struttura a nastro che danzava tra il nostro sistema solare e il resto dello spazio interstellare. La scoperta di IBEX, invisibile sia ai telescopi che all'occhio umano, è stata una delle prime incursioni degli scienziati nella comprensione più approfondita della nostra eliosfera, vale a dire lo scudo simile a una bolla costituito da venti solari.

Un nuovo studio pubblicato sull'Astrophysical Journal mappa l'intero confine di questo scudo e i dati raccolti potrebbero essere utilizzati per inaugurare una nuova era di esplorazione eliofisica. "La maggior parte degli strumenti per intercettare le particelle nello spazio rilevano particelle cariche", afferma Daniel Reisenfeld, uno scienziato senior del Los Alamos National Laboratory nel New Mexico e autore principale dello studio. Ma IBEX è unico.

Rileva atomi neutri energetici, o ENA, ioni che originariamente provengono dal Sole, ma si scontrano con gli elettroni interstellari, neutralizzandoli. Questi atomi possono essere trovati ovunque nello spazio e l'osservazione dei flussi ENA nel tempo può essere un potente strumento di imaging.

Allora, cos'era esattamente questo nastro misterioso? Da allora gli scienziati hanno determinato che ciò che stavano vedendo era una gigantesca fascia di ENA che illuminava il cielo notturno. Utilizzando i dati raccolti da IBEX sugli ENA mentre tracciava un solo ciclo solare di 11 anni, il tempo che intercorre tra i cambiamenti nel campo magnetico del Sole, i ricercatori hanno costruito una mappa tridimensionale dell'intera eliosfera, che secondo Reisenfeld protegge la Terra e altri pianeti dalle radiazioni nocive.

"La nostra Terra viene bombardata continuamente da raggi cosmici galattici", dice. Questi raggi possono influenzare sottilmente gli aeroplani che volano vicino ai poli, spesso durante i viaggi tra l'Europa o l'Asia e gli Stati Uniti. Gli scienziati dicono che per studiare le astrosfere di altri pianeti, che è come vengono chiamate le eliosfere quando circondano altre stelle, dobbiamo prima capire le nostre.

"Molti modelli fisici che vengono sviluppati in questo momento si basano sulle scoperte della missione IBEX", afferma Nikolai Pogorelov, professore di scienze spaziali dell'Università dell'Alabama a Huntsville. "Non si tratta di una ricerca solo sperimentale", continua, "ma sarà sfruttata per uno scopo reale".

Anche se la mappa di Reisenfeld non è un modello esatto dell'eliosfera, rappresenta un punto di partenza per altre missioni legate al solare. Il Marshall Space Flight Center della NASA sta ora pianificando un Solar Cruiser, che spera di lanciare con la missione IMAP nel 2025.

Gli scienziati hanno già una prima mappatura effettuata da un veicolo spaziale in orbita attorno al Sole, ma oltre a prevedere il tempo spaziale, uno degli obiettivi dell'incrociatore sarà quello di sorvolare i poli del Sole e consentire la mappatura tridimensionale nel prossimo decennio, proprio come ha fatto IBEX.

Secondo Roshanak Hakimzadeh, una scienziata del programma per la divisione eliofisica della NASA, il progetto potrebbe aiutare gli astronomi a saperne di più sulla rotazione del Sole e sulle espulsioni di massa coronale, o CME, potenti eruzioni di plasma sulla superficie solare.

Mentre i veicoli spaziali tradizionali utilizzano combinazioni di idrogeno liquido e idrogeno gassoso, l'incrociatore utilizzerà la tecnologia della vela solare e, una volta sbarcato dall'IMAP, si spingerà lungo le stelle utilizzando la pressione della radiazione solare. Con i suoi 1.700 metri quadrati, sarà la più grande vela cosmica mai spiegata nello spazio.

"Stiamo per rendere l'esplorazione dello spazio più fattibile ed economica", afferma Rohan Sood, direttore dell'Astrodynamics and Space Research Laboratory dell'Università dell'Alabama. Insieme a Marshall, il team di Sood si è concentrato sui progetti di traiettoria per l'incrociatore, che è impostato per monitorare il Sole vicino al punto di Lagrange L1, una zona tra la Terra e il Sole in cui le loro forze gravitazionali si annullano a vicenda.

(rp)