Lo Scudo Protettivo della Terra

04 Giu 2018 Lo Scudo Protettivo della Terra

Lungo il suo viaggio attorno al Sole la Terra si scontra con il flusso di particelle cariche proveniente dalla nostra stella, che bombarderebbe pesantemente la nostra atmosfera se non potessimo contare sulla protezione del campo magnetico terrestre. Analizzando i dati dalla missione Magnetospheric Multiscale (MMS) della NASA, un nuovo studio rivela i processi che permettono al pianeta di trasformare l’impetuoso vento solare in una tiepida brezza.

Come una barca a motore crea un’onda di prua davanti a sé durante la navigazione, la Terra subisce un effetto analogo, creando un’onda d’urto mentre passa attraverso il vento solare durante il suo viaggio a velocità supersonica nello spazio. Tale urto converte l’energia del vento solare in calore immagazzinato in ioni ed elettroni.  Un nuovo studio guidato dall’University of Maryland descrive le prime osservazioni del processo di riscaldamento degli elettroni nel fronte d’urto. I ricercatori hanno scoperto che, quando gli elettroni del vento solare incontrano l’onda d’urto, accelerano momentaneamente a una velocità tale che il flusso diventa instabile. Questo processo priva gli elettroni delle loro elevate velocità e converte l’energia in calore.

Nell’immagine rappresentazione artistica dei satelliti della missione MMS e del fronte d’urto tra campo magnetico terrestre e vento solare Image: NASA/Goddard Space Flight Center

I risultati permettono una nuova comprensione dei processi per cui il campo magnetico della Terra protegge il pianeta dal vento e dalla radiazione solare. “Fortunatamente quando il vento solare impatta sul campo magnetico della Terra, l’onda d’urto ci protegge, rallentando il vento e convertendolo in una calda brezza. Ora abbiamo un’idea migliore del modo in cui avviene questo processo”, spiega Li-Jen Chen, a guida dello studio pubblicato su Physical Review Letters.

Gli scienziati hanno ricavato i dati dalla missione Magnetospheric Multiscale (MMS) della NASA, costituita da quattro satelliti identici che portano a bordo strumenti per studiare la fisica del campo magnetico terrestre e la sua interazione col vento solare. “Lo studio del riscaldamento degli elettroni è importante non solo per comprendere come il bow shock protegge la Terra, ma anche per i satelliti, i viaggi spaziali, e forse per l’esplorazione di altri pianeti nel futuro”, spiega Chen. Avendo ottenuto il primo quadro chiaro del comportamento degli elettroni nel fronte d’urto, il team spera di indurre altri scienziati a realizzare simulazioni a computer ed esperimenti di laboratorio sul processo di riscaldamento degli elettroni. “Tipicamente gli scienziati formulano teorie o simulazioni per prevedere cosa sta accadendo e quindi strutturare esperimenti per ricavare misurazioni. Questa volta avviene l’opposto: vengono prima le misurazioni, e dovranno essere formulate teorie e simulazioni conseguenti”, conclude Chen.
[ Barbara Bubbi ]

Credit NASA/ SDO

https://cmns.umd.edu/news-events/features/4147

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