Ogni pianeta nel nostro sistema solare, compresa la Terra, è “soffiato” dal vento solare, a velocità supersonica.
Le particelle che compongono questo vento creano un campo magnetico invisibile che ci protegge dal resto dello spazio interstellare. Per decenni, gli astronomi hanno analizzato questo sistema di radiazioni e magnetismo noto come eliosfera, mappando i suoi confini per capire che aspetto ha.
Un nuovo modello di esperti di diverse università suggerisce ora che questa è una strana fusione di quasi tutte le nostre teorie. Per molti anni, gli scienziati hanno creduto che l'eliosfera fosse più simile a una cometa con un naso rotondo a un'estremità e una coda all'altra.
Questo è il modo in cui viene solitamente rappresentato nei libri di testo e negli articoli, ma negli ultimi anni sono emerse altre due forme che sembrano più probabili.
NASA
Nel 2015, i dati della sonda Voyager 1 indicavano la presenza di due code, il che rendeva l'eliosfera più simile a un croissant. Due anni dopo, i dati della missione Cassini hanno mostrato che dobbiamo sbarazzarci completamente dell'intera coda, trasformandola in un gigantesco pallone da spiaggia.
“Non si accetta facilmente questo tipo di cambiamento”, afferma Tom Crimigis, che ha condotto esperimenti su Cassini e Voyager.
“L'intera comunità scientifica che lavora in questo settore ha ipotizzato per oltre 55 anni che l'eliosfera abbia una coda di cometa”.
Ora potremmo dover ripensare ancora una volta alle nostre ipotesi, perché se il nuovo modello è corretto, l'eliosfera potrebbe benissimo essere un pallone da spiaggia sgonfio o un croissant sporgente, dipende solo da dove e come definisci il confine.
Si ritiene che l'eliosfera si estenda il doppio di Plutone quando il vento solare colpisce costantemente la materia interstellare, proteggendoci da particelle cariche che altrimenti potrebbero distruggere il nostro sistema solare.
Ma capire dove esiste quel bordo è come cercare di capire quale tonalità di grigio dovrebbe distinguere il nero dal bianco.
Utilizzando i dati della sonda New Horizons, che ora si trova fuori Plutone, gli astronomi hanno trovato un modo per separare le due parti.
Invece di presumere che le particelle cariche siano tutte uguali, il nuovo modello le divide in due gruppi: particelle cariche del vento solare e particelle neutre che si spostano nel sistema solare.
A differenza delle particelle cariche nello spazio interstellare, questi “ioni assorbenti” neutri possono facilmente scivolare attraverso l'eliosfera prima che i loro elettroni siano caricati.
Confrontando la temperatura, la densità e la velocità di questi ioni assorbenti con le onde solari, il team ha trovato un modo per determinare la forma dell'eliosfera.
“L'esaurimento di [ioni assorbenti] dovuto allo scambio di carica con atomi di idrogeno neutri del mezzo interstellare raffredda l'eliosfera,” abbassandola “e portando a una forma più stretta e arrotondata, confermando la forma proposta da Cassini.
In altre parole, a seconda di quale “tonalità di grigio” si sceglie di definire il confine, l'eliosfera può sembrare una sfera sgonfia o una falce di luna.
“Se vogliamo capire l'ambiente, abbiamo una migliore comprensione dell'intera eliosfera”, afferma l'astronomo Avi Loeb di Harvard.
Ma abbiamo ancora bisogno di molti più dati. Mentre stiamo gradualmente iniziando ad armonizzare i nostri modelli, essi sono ancora limitati da quanto poco sappiamo dell'eliosfera stessa.
A parte i due veicoli spaziali Voyager lanciati oltre quattro decenni fa, nessuna macchina è volata oltre i suoi limiti. E anche le due sonde spaziali che hanno superato questa linea non hanno strumenti per misurare gli ioni alla periferia.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.
Fonti: Foto: Nature Astronomy, 2020
