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Onde Whistlers aiutano a studiare la plasmasfera della Terra

Le isole Aleutine sono le piste superiori di vulcani che si innalzano dal fondo del mare.

Un fulmine vulcanico crea "whistlers", le onde elettromagnetiche molto a bassa frequenza, che si propagano nella magnetosfera.

Nel numero di luglio 2015 della rivista Physics World, un numero speciale sugli strani fenomeni naturali, Ian Randall, scrittore scientifico, indaga come i ricercatori stanno cercando di utilizzare gli studi su questi Whistlers per chiarire proprio la plasmasfera della Terra, che finirà per aiutare gli scienziati a capire meglio ad anticipare l'impatto degli eventi meteorologici spaziali.

Un'onda whistler è un tipo di propagazione del segnale elettromagnetico che si origina in scariche elettriche atmosferiche e si propag da un punto all’altro della superficie terrestre seguendo linee di forza del campo geomagnetico  che potrebbero sfuggire alla ionosfera e propagarsi verso l'esterno nella magnetosfera.

Probabilmente le onde whistlers sono state probabilmente scoperte fin dal 1886 come disturbi sulle linee telefoniche lunghe ma la prima chiara descrizione è stata data da Heinrich Barkhausen nel 1919.

Al culmine della prima guerra mondiale, in trincea, Barkhausen avrebbe segretamente ascoltato le conversazioni telefoniche degli alleati. A volte, le comunicazioni alleate furono interrotte da alcuni suoni strani, noti ai soldati come "fischiatori". Barkhausen concluse che queste onde Whistler sono state causati da un fenomeno atmosferico ma la vera fonte non era conosciuta prima di 1950.

Nel 1953, Storey dimostrò  che le onde whistlers provenivano da scariche elettriche. Osservazioni di Whistlers sono stati successivamente utilizzate per monitorare la  plasmasfera e hanno anche fornito un modo indiretto per stimare campi elettrici nella plasmasfera. Questo avviene  perché i condotti Whistlers si muovono radialmente sotto l'influenza del campo elettrico azimutale.

Il fulmine crea raffiche di onde elettromagnetiche a bassissima frequenza note come atmospherics o "sferics" in breve. Queste sferics talvolta penetrano nella ionosfera e si inseriscono nella plasmasfera. Quindi le sferics sfrecciano tra gli emisferi, attraverso i condotti di plasma e diventano onde Whistler.

Analizzando il passaggio dei whistlers tra i due emisferi, gli scienziati hanno ora la possibilità di indagare sulla plasmasfera senza utilizzare costose sonde spaziali. Una migliore comprensione della plasmasfera può aiutare gli scienziati a meglio anticipare gli eventi meteorologici spaziali che possono influenzare gli astronauti in orbita e sia i sistemi elettronici terrestri.

I ricercatori devono immettere in rete alcuni fattori nei loro modelli per chiarire la plasmasfera. Devono anche sapere dove ogni "fischiatore" entra ed esce. E' un grande problema capire come whistlers possono essere creati a migliaia di chilometri di distanza fulmini.

Tuttavia, una stazione di registrazione a Dunedin su Isola del Sud della Nuova Zelanda offre un'opportunità unica: il suo punto coniugato magnetico si trova nelle Isole Aleutine, una catena vulcanica di più di 40 vulcani nel nord dell'Oceano Pacifico. I ricercatori hanno esaminato le correlazioni tra i dati Whistler in questo settore e dati dei fulmini alle alte latitudini innescati nelle eruzioni vulcaniche nella catena delle Aleutine e ha trovato la prima prova che i vulcani sono in grado di "collaborare" con la magnetosfera interna. Anche se lo studio dei Whistlers era molto centrato sulla Terra, Mark Golkowski, un esperto di plasma fisica presso l'Università del Colorado Denver, ritiene che i risultati della ricerca possano avere implicazioni al di fuori del nostro pianeta. Lo studio potrebbe aprire la strada per chiarire molti eventi meteorologici spaziali oltre la plasmasfera della Terra.

Ali Dorate

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