10 Mag 2018 Un Nuovo Evento Magnetico Attorno alla Terra
Lo spazio che circonda la Terra, anche se può apparire tranquillo ai nostri occhi, è ricco di segreti nascosti e processi invisibili. Grazie alla sonda Magnetospheric Multiscale spacecraft, MMS, della NASA, gli scienziati hanno scoperto un nuovo tipo di riconnessione magnetica, che avviene in una regione estremamente turbolenta, creando getti di elettroni ad alta velocità.
La riconnessione magnetica è uno dei processi più importanti che avvengono nello spazio ricco di particelle cariche note come plasma: dissipa energia magnetica e avviene quando le complesse linee di campo magnetico si spezzano, rilasciando nello spazio atomi ionizzati ad alta velocità. Ora gli scienziati hanno scoperto nel plasma turbolento un tipo di riconnessione che non è stata mai osservata prima. La scoperta aiuterà gli scienziati a comprendere il ruolo della riconnessione magnetica nel riscaldare la corona solare e nell’accelerare il vento solare. Poichè la riconnessione magnetica è un fenomeno frequente nel cosmo, quello che apprendiamo relativamente alla Terra può fornire informazioni importanti su processi che avvengono in regioni più remote.
Quando il vento solare impatta sul campo magnetico protettivo della Terra, l’onda d’urto genera fenomeni turbolenti che avvolgono il pianeta e si estendono per centinaia di migliaia di chilometri nello spazio. La riconnessione magnetica è stata osservata innumerevoli volte nella magnetosfera terrestre, ma di solito in condizioni relativamente tranquille. L’evento appena individuato dalla sonda MMS avviene invece in una regione chiamata magnetoguaina, situata al di fuori del confine esterno della magnetosfera, in cui il vento solare è estremamente turbolento. “Nell’ambito del plasma esistono due fenomeni importanti: la riconnessione magnetica e la turbolenza”, ha detto Tai Phan dell’University of California, Berkeley. “Questa scoperta collega i due processi”. Phan e i suoi colleghi hanno utilizzato dati di MMS per provare che la nuova riconnessione magnetica avviene su scala più piccola in questa regione turbolenta, e crea getti di elettroni invece che di ioni. Tali elettroni si muovono 40 volte più velocemente rispetto agli ioni accelerati dalla riconnessione standard.
MMS utilizza quattro sonde identiche che orbitano in una formazione a piramide per studiare la riconnessione magnetica attorno alla Terra in tre dimensioni. Dal momento che le sonde volano incredibilmente vicine, sono in grado di osservare fenomeni mai visti prima. Inoltre gli strumenti di MMS sono studiati per catturare dati a velocità un centinaio di volte superiori rispetto ad altre missioni. Non è semplice catturare la riconnessione turbolenta in azione, perché richiede l’osservazione di fasci stretti di particelle ad altissima velocità. Ma gli scienziati sono stati in grado di individuare i getti, utilizzando lo strumento Fast Plasma Investigation per sviluppare una tecnica essenziale di interpolazione dei dati. Lo studio è stato pubblicato su Nature.
[ Barbara Bubbi ]
Nell’immagine artistica la Terra è circondata da un ambiente magnetico protettivo, la magnetosfera, mostrata in blu. Quando le particelle di vento solare fluiscono attorno alla magnetosfera si forma uno strato di confine altamente turbolento chiamato magnetoguaina, mostrato in giallo.
Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk-Keith
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