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Astronomia

I GETTI astrofisici guidati dal SOLE e una nuova visione del Sistema Solare

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Il campo magnetico del Sole gioca un ruolo cruciale nella formazione della eliosfera.

eliosferaL'eliosfera è quella regione dello spazio delimitata dall'eliopausa nella quale la densità del vento solare è maggiore di quella della materia interstellare; in pratica è una gigantesca bolla magnetica che contiene il Sistema solare, il campo magnetico solare e il vento solare.

Per decenni, gli scienziati hanno visualizzato l'eliosfera come forma di una cometa, con una coda molto lunga che si estende migliaia di volte fino alla distanza dalla Terra al Sole. Una nuova ricerca suggerisce che il campo magnetico del Sole controlla la forma dell'eliosfera molto più del previsto. U

n nuovo modello, descritto in un documento pubblicato il 19 febbraio 2015 sulla rivista Astrophysical Journal Letters, mostra che il campo magnetico stringe il vento solare lungo l'asse nord-sud del Sole, producendo due getti. Questi getti vengono poi trascinati verso il basso dal flusso del mezzo interstellare attraverso cui si muove l'eliosfera.

Il modello indica che la coda eliosferica non si estende a grandi distanze, ma è divisa in due getti, con una forma simile ai getti astrofisici osservati in molte altre stelle e intorno ai buchi neri. Questa nuova comprensione della eliosfera potrebbe avere implicazioni per i futuri tentativi di viaggi interstellari. "I getti sono molto importanti in astrofisica," ha dichiarato James Drake, Professore di Fisica e direttore del Space Science Institute Joint presso l'Università del Maryland. "Da quello che abbiamo osservato li meccanismo che alimenta questi getti eliosferici è sostanzialmente lo stesso osservato ad esempio nella Nebulosa del Granchio. Ma questo ce l'abbiamo davvero vicino. Se le nostre supposizioni sono giuste, abbiamo un laboratorio a portata di mano per testare alcuni aspetti fondamentali della fisica. Immaginate un tubetto di dentifricio con degli elastici che lo avvolgono. Nel nostro caso il dentifricio è il getto di plasma, mentre gli elastici sono gli anelli del campo magnetico solare. I campi magnetici possiedono una tensione, proprio come gli elastici, perciò è come se gli anelli spingessero il getto", dice Drake.

La nuova vista dell'eliosfera è stata scoperta per caso, mentre il team studiava i dati sorprendenti dalla sonda Voyager 1, e ha cercato di capire come il campo magnetico della galassia interagisce con l'eliosfera. Uno dei due identici veicoli spaziali lanciato nel 1977, il Voyager 1, è diventato il primo oggetto artificiale che è uscito dall'eliosfera per immergersi nello spazio interstellare nel 2012. "La maggior parte dei ricercatori non credono nell'importanza del campo magnetico solare, perché la pressione magnetica sulle particelle del vento solare è di gran lunga inferiore alla pressione termica delle particelle", ha detto Merav Opher , professore associato di astronomia e direttore del Centro di Fisica dello Spazio presso la Boston University, che è l'autore principale dello studio. Tuttavia, il modello mostra che la tensione del campo magnetico controlla ciò accade al vento solare nella coda.

"I getti potrebbero, per esempio, avere un ruolo nella accelerazione dei cosiddetti raggi cosmici anomali. Non sappiamo dove sono accelerate queste particelle; è un po' come un  puzzle ". Cercare di risolvere questo puzzle sarà importante per i fututi viaggi nello spazio. L'eliosfera protegge il sistema solare filtrando i raggi cosmici galattici, e al momento di lasciare questo guscio protettivo, il veicolo spaziale sarà bombardato da livelli molto più elevati di radiazioni dannose. "Comprendere i fenomeni fisici che governano la forma dell'eliosfera ci aiuterà a capire questo importante filtro", ha detto Opher.

Altri dati sulla confini della eliosfera saranno disponibili nei prossimi anni, quando la sonda Voyager 2, come la sua  gemella, attraverserà lo spazio interstellare. Nel frattempo, ulteriori elementi di prova circa la forma della eliosfera sono fornite da due sonde che misurano i cosiddetti atomi neutri energetici (ENA), particelle che si creano da interazioni tra il vento solare e atomi neutri dal mezzo interstellare, e la cui presenza dà un'indicazione del confine dell'eliosfera.

eliosfera

La forma gialla in questa figura è dell'eliopausa, il confine tra l'eliosfera e il mezzo interstellare locale. Il Sole si trova al centro di questa grande bolla, ma è troppo piccolo per essere visto qui. Le linee grigie sono le linee di campo magnetico solari e le linee rosse sono il campo magnetico interstellare. Photo: Merav OpheS

Ali Dorate

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