Strane increspature ai margini del Sistema Solare

Un team di scienziati studiando l'Eliopausa ha scovato strane increspature sul confine del Sistema Solare dovuti alla modifica dell'Eliosfera
L’illustrazione mostra la struttura dell’eliosfera che protegge il Sistema Solare dalla radiazioni cosmiche che provengono dallo spazio profondo.

L’Eliosfera, la bolla di spazio che racchiude il Sistema Solare, mostra delle strane increspature. I dati provenienti da un veicolo spaziale in orbita attorno alla Terra hanno rivelato queste anomale strutture nella terminazione e nell’Eliopausa. Questa mutevole regione dello spazio, segna uno dei confini tra lo spazio all’interno del Sistema Solare e ciò che c’è al di fuori, lo spazio interstellare.

I risultati di uno studio pubblicato su Nature (rif.), mostrano che è possibile ottenere un quadro dettagliato del confine del Sistema Solare e di come cambia nel tempo. Queste informazioni aiuteranno gli scienziati a comprendere meglio Eliosfera, creata dal vento solare e che protegge i pianeti dalle radiazioni cosmiche.

La struttura dell’eliopausa

Ci sono vari modi in cui il Sole influenza lo spazio circostante. Uno di questi è appunto il vento solare, un flusso supersonico costante di plasma ionizzato. Soffia oltre i pianeti e la cintura di Kuiper, finendo per esaurirsi nel grande vuoto tra le stelle. Il punto in cui questo flusso scende al di sotto della velocità alla quale le onde sonore possono viaggiare attraverso il mezzo interstellare diffuso è chiamato shock di terminazione. In questa regione dove il vento solare non è più abbastanza forte per respingere la leggerissima pressione dello spazio interstellare si chiama l’eliopausa.

Entrambe le sonde Voyager hanno attraversato l’eliopausa e stanno, effettivamente, navigando attraverso lo spazio interstellare, fornendoci le prime misurazioni di questo confine. Ma c’è un altro strumento nell’orbita terrestre che ha aiutato gli scienziati a mappare l’eliopausa da quando ha iniziato le operazioni nel 2009: l’Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA. IBEX misura gli atomi neutri energizzati, che vengono creati quando il vento solare del Sole si scontra con il vento interstellare al confine del Sistema Solare. Alcuni di questi atomi vengono catapultati più lontano nello spazio, mentre altri vengono scagliati sulla Terra. 

Una volta presa in considerazione la forza del vento solare che li ha prodotti, le particelle neutre energizzate, che ritornano sulla nostra strada possono essere utilizzate per mappare la forma del confine, come una sorta di localizzazione cosmica. Le mappe precedenti della struttura dell’eliosfera si basavano su misure su larga scala. Ma nel 2014, in un periodo di circa sei mesi, la pressione dinamica del vento solare è aumentata di circa il 50%. Un team di scienziati guidato dall’astrofisico Eric Zirnstein dell’Università di Princeton ha utilizzato questo evento su scala più breve per ottenere un’istantanea più dettagliata della forma dei confini del Sistema Solare ed ha trovato strane increspature, sulla scala di decine di unità astronomiche.

Vecchie analisi e future rilevazioni

Eseguendo modelli e simulazioni per determinare come il vento ad alta pressione interagisce con i confini del Sistema Solare, il team di ricerca ha scoperto che il fronte di pressione ha raggiunto lo shock di terminazione nel 2015. Sull’eliopausa, un’onda riflessa tornando indietro, si scontra con il flusso ancora in arrivo di plasma carico del fronte di pressione, creando una tempesta di atomi neutri energetici che riempie l’elioguaina interna.

Le misurazioni del team, mostrano anche uno spostamento piuttosto significativo nella distanza dall’eliopausa. La Voyager 1 ha attraversato l’eliopausa nel 2012 a una distanza di 122 unità astronomiche. Nel 2016, il team ha misurato che la distanza dall’eliopausa in direzione di Voyager 1 era di circa 131 unità astronomiche. La misurazione del team fino all’eliopausa in direzione di Voyager 2 nel 2015 è un po’ più complicata. A quel tempo, Voyager 2 era a 109 unità astronomiche dal Sole, che è ancora all’interno del margine di errore. 

Non ha attraversato l’eliopausa fino al 2018, a una distanza di 119 unità astronomiche. Entrambe le misurazioni suggeriscono che la forma dell’eliopausa cambia, e non in modo insignificante. Ma ancora non è del tutto chiaro il perché. Tuttavia, nel 2025 una nuova sonda sarà inviata nello spazio. Il suo compito sarà misurare l’emissione di atomi neutri energetici con maggiore precisione e in un intervallo di energia più ampio. La missione, dovrebbe aiutare a rispondere ad alcune delle domande sconcertanti sulla strana ed invisibile invisibile “bolla” piena d’increspature che protegge il nostro piccolo Sistema Solare dalle stranezza dello spazio profondo.

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