Introduzione

Un team guidato da Lucile Turc, ex ricercatrice dell’ESA – ora presso l’Università di Helsinki, in Finlandia – analizzando i dati della missione Cluster dell’ESA hanno potuto ascoltare il suono che la Terra emette quando viene colpita da una tempesta solare.

Cos’è Cluster

Credit: ESA

Cluster è una missione dell’Agenzia Spaziale Europa, con la quale nel 2000 sono stati mandati in orita quattro spacecraft, dislocati in formazione attorno alla Terra, per studaire il campo magnetico del nostro pianeta e la sua interazione con il vento solare – un flusso costante di particelle rilasciate dal Sole nel Sistema Solare. I dati vengono raccolti e conservati nel Cluster Science Archive.

La scoperta: onde magnetiche complesse

Le particelle delle tempeste solari, che sappiamo essere dannose per la tecnologia e l’elettronica che adoperiamo, viene schermata dal campo magnetico terrestre. Ebbene, il team di ricercatori ha scoperto che tra il 2001 ed il 2005 il Cluster ha rilevato ben sei collisioni nella zona che si trova subito fuori il campo magnetico terrestre – c.d. foreshock – ed ha registrato le onde che sono state generate. I dati rilevano che le onde sono più complesse di ciò che si pensava. “Il nostro studio rivela che le tempeste solari modificano profondamente la regione foreshock“, afferma Lucile.

Canzone magnetica della Terra in condizioni meteorologiche di spazio calmo Credit: ESA

Le simulazioni al computer dello scudo, eseguite utilizzando un modello chiamato Vlasiator, che è in fase di sviluppo presso l’Università di Helsinki, dimostrano l’intricato schema delle onde la cui frequenza non solo cambia ma diventa più complicata: una volta che la tempesta solare ha colpito il foreshock, l’onda si rompe in una complessa rete di frequenze diverse e più alte che, trasformate in segnali uditivi, assumono un suono tetro tipico dei film di fantascienza.

Canzone magnetica della Terra durante una tempesta solare. Credit: ESA

Il bow shock

Quanto accade in questa zona di confine del campo magnatico terrestre, incide sul modo in cui la tempesta solare si propaga sulla superficie terrestre. Infatti, prima di giungere sulla nostra atmosfera, le onde attraversano la c.d. zona del bow shock – letteralmente fronte d’urto. Il bow shock è il confine nel quale il vento solare cade bruscamente a contatto con la magnetopausa, rallentandolo; si trova a circa 90.000 km dalla Terra ed è tra i 100-1000 km di spessore.

Attraversando questa zona, le onde provocano una risonanza nel campo magnetico terrestre che giunge sino a terra dove viene rilevato. È un processo veloce, che impiega una decina di minuti a raggiunge il suolo dal momento in cui si genera lo scontro.

Lucile e colleghi stanno ora lavorando per capire esattamente come vengono generate queste onde complesse. “Ci aspettavamo sempre un cambiamento nella frequenza ma non il livello di complessità nell’onda“, aggiunge l’autrice della scoperta.

Imparare del passato per guardare al futuro

Le scoperte che permette di realizzare la missione Cluster, nonostante gli anni lontani dal suo inzio, permettono di capire sempre di più i fenomeni “meteorologici spaziali“, conoscenze che acquistano un ruolo sempre più importante man mano che avanza il progresso tecnologico dal moneto che influenza e disturbano gravamente tutti gli strumenti elettronici da cui ormai dipendiamo. “Questo è un eccellente esempio di come Cluster continua ad estendere la nostra conoscenza della connessione Sole-Terra, anche anni dopo che sono stati ottenuti i dati originali. I risultati ci portano più in profondità nei dettagli delle interazioni magnetiche fondamentali che avvengono in tutto l’Universo “, afferma Philippe Escoubet, Project Scientist dell’ESA per Cluster. ”

Proprio per qusto L’ESA è in procinto di startare la missione Solar Orbiter prevista per febbraio 2020, la quale contribuirà notevolmente a queste indagini.

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