Il nostro pianeta è costantemente “bagnato” dai venti che emanano da una stella al centro del nostro sistema solare.
Sappiamo che le particelle che compongono il plasma dell'eliosfera solare si raffreddano mentre viaggiano. Il problema è che la loro temperatura scende molto più lentamente di quanto previsto dai modelli.
“La gente ha studiato il vento solare sin dalla sua scoperta nel 1959, ma ci sono molte proprietà importanti di questo plasma che non sono ancora del tutto comprese”, afferma il fisico Stas Boldyrev dell'Università del Wisconsin-Madison.
“Inizialmente, i ricercatori credevano che il vento solare dovesse raffreddarsi molto rapidamente mentre si allontana dal Sole, ma le misurazioni satellitari mostrano che quando raggiunge la Terra, la sua temperatura è 10 volte superiore al previsto”.
Il team di ricerca ha utilizzato apparecchiature di laboratorio per studiare il plasma in movimento e ora pensa che la risposta a questo problema risieda negli elettroni, che semplicemente non riescono a sfuggire al controllo del sole.
Per molto tempo si è creduto che il processo di espansione stesso obbedisse a leggi adiabatiche, il che significa che l'energia termica non viene aggiunta o rimossa dal sistema. Questo rende i numeri belli e semplici, ma presume che l'energia stia scivolando dentro o fuori dal flusso di particelle.
Sfortunatamente, il viaggio dell'elettrone non è affatto facile: viene spinto nel potere di enormi campi magnetici. Questo caos lascia molto spazio per il trasferimento di calore.
Giusto per complicare ulteriormente le cose, a causa della loro piccola massa, gli elettroni sono più veloci degli ioni più pesanti mentre volano fuori dall'atmosfera solare, lasciando una nuvola di particelle cariche in gran parte positivamente.
In definitiva, la crescente attrazione tra le due cariche opposte cattura la quantità di moto degli elettroni volanti, riportandoli alla loro linea originale, dove i campi magnetici cambiano nuovamente i loro percorsi.
Boldyrev e i suoi colleghi suggeriscono che la popolazione di elettroni intrappolati gioca un ruolo importante nel modo in cui gli elettroni distribuiscono la loro energia termica, modificando le distribuzioni tipiche delle velocità e delle temperature delle particelle in modo imprevedibile.
Questo studio è stato pubblicato su PNAS.
Fonti: Foto: NASA
