Il Southwest Research Institute (SwRI) sta indagando su un evento insolito nella coda magnetica della Terra, l’estensione allungata della magnetosfera del pianeta che si allontana dal Sole.
Gli scienziati dello SwRI stanno esaminando la natura delle sottotempeste, disturbi fugaci nella coda magnetica che rilasciano energia e spesso causano aurore, utilizzando i dati della missione Magnetospheric Multiscale (MMS) della NASA.
Coda magnetica terrestre e SwRI
La coda magnetica terrestre è una regione allungata della magnetosfera che si estende dal lato notturno della Terra (opposto al Sole) per diverse centinaia di migliaia di chilometri nello spazio interplanetario. Si forma a causa dell’interazione del campo magnetico terrestre con il vento solare, un flusso di particelle cariche emesse dal Sole.
La coda magnetica terrestre gioca un ruolo importante nella protezione della Terra dagli effetti dannosi del vento solare e nella generazione di fenomeni spettacolari come le aurore.
SwRI sta per Southwest Research Institute (Istituto di Ricerca del Sud-Ovest). È un’organizzazione indipendente che si occupa di ricerca e sviluppo applicati (R&D) nei settori della scienza applicata, dell’ingegneria e della matematica. Con sede a San Antonio, Texas, SwRI ha uffici in tutto il mondo e conduce ricerche su un’ampia gamma di argomenti.
SwRI è leader nella ricerca spaziale, studiando la Terra, il Sole, altri pianeti e oggetti del sistema solare. Conduce ricerche sulla magnetosfera terrestre, sugli asteroidi, sui meteoroidi e su altri corpi celesti.
Essa fornisce servizi di ingegneria per i settori dell’energia, dell’ambiente, dell’aerospaziale e della difesa. I suoi ingegneri lavorano su progetti come lo sviluppo di nuovi materiali, sistemi di propulsione e tecnologie per l’esplorazione spaziale.
Riconnessione magnetica anomala nella coda terrestre
Dal loro lancio nel 2015, i veicoli spaziali MMS hanno osservato la magnetopausa, il confine tra la magnetosfera e il plasma circostante, alla ricerca di segni di riconnessione magnetica, che si verificano quando le linee del campo magnetico convergono, si separano e si riconnettono, convertendo in modo esplosivo l’energia magnetica in calore ed energia cinetica.
Nel 2017, MMS ha osservato segni di riconnessione magnetica nella coda terrestre ma non i normali segni di una sottotempesta che accompagnano la riconnessione, come forti correnti elettriche e perturbazioni nel campo magnetico.
Il dottor Andy Marshall un ricercatore post-dottorato dello SwRI ha dichiarato: “Vogliamo vedere come la fisica locale osservata dall’MMS influenza l’intera magnetosfera globale. Confrontando quell’evento con le sottotempeste più tipiche, stiamo cercando di migliorare la nostra comprensione di ciò che provoca una sottotempesta e della relazione tra esse e la riconnessione”.
Durante il progetto di un anno, SwRI confronterà le misurazioni MMS in situ della riconnessione che interessano campi e particelle locali con le ricostruzioni globali della magnetosfera create dal Community Coordinated Modeling Center presso il Goddard Space Flight Center della NASA utilizzando lo Space Weather Modeling Framework dell’Università del Michigan.
Coda magnetica terrestre: MMS osserva un evento raro
Marshall ha spiegato: “È possibile che esistano differenze significative tra i modelli di convezione globale della coda magnetica per le sottotempeste e la riconnessione della coda non sottotempesta. Non abbiamo osservato il movimento delle linee del campo magnetico su scala globale, quindi potrebbe essere che questa insolita tempesta secondaria fosse un evento molto localizzato che MMS ha osservato. In caso contrario, potrebbe rimodellare la nostra comprensione della relazione tra riconnessione lato coda e tempeste secondarie”.
MMS è la quarta missione del programma Solar Terrestrial Probes della NASA. Il Goddard Space Flight Center ha costruito, integrato e testato i quattro veicoli spaziali MMS ed è responsabile della gestione complessiva della missione e delle operazioni di missione. Il ricercatore principale del team scientifico della suite di strumenti MMS ha sede presso SwRI a San Antonio.
La pianificazione delle operazioni scientifiche e il comando degli strumenti vengono eseguiti presso l’MMS Science Operations Center presso il Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale dell’Università del Colorado a Boulder.
