Che aspetto ha il confine del sistema solare?

La Terra è il sesto pianeta dal confine del sistema solare, il che significa che non siamo troppo vicini a questa frontiera fredda e inospitale. Ma abbiamo inviato vari veicoli spaziali nel corso degli anni, quindi abbiamo idea di come sia il bordo del sistema solare?

La Terra è il sesto pianeta dal confine del sistema solare, il che significa che non siamo troppo vicini a questa frontiera fredda e inospitale. Ma abbiamo inviato vari veicoli spaziali nel corso degli anni, quindi abbiamo idea di come sia il bordo del sistema solare?

La risposta è sì, ma è un “work in progress”. Uno degli ultimi sviluppi, una mappa 3D del confine del sistema solare che ha richiesto 13 anni per essere creata, ha rivelato alcuni  segreti su questo misterioso confine, chiamato eliosfera esterna.

“Un confine ai confini” del sistema solare

L’eliosfera esterna segna la regione dello spazio in cui il vento solare, o il flusso di particelle cariche emesse dal sole, viene “deviato e drappeggiato indietro” dalla radiazione interstellare che permea lo spazio vuoto oltre il sistema solare, ha affermato Dan Reisenfeld, un ricercatore di scienze spaziali presso il Los Alamos National Laboratory nel New Mexico e capo del team che ha condotto la ricerca sulla mappa 3D. In altre parole, il vento solare e le particelle interstellari si incontrano e formano un “confine ai confini del sistema solare”.

I terrestri hanno intravisto per la prima volta il bordo esterno del sistema solare nel 2012, quando Voyager I, una navicella spaziale della NASA lanciata nel 1977, ha attraversato lo spazio interstellare. Voyager 2 non è stato da meno, ripetendo l’impresa nel 2018. Dotati di dischi d’oro pieni di canzoni di Bach, Louis Armstrong e megattere, oltre ai loro strumenti scientifici, i Voyager 1 e 2 hanno riportato un improvviso calo delle particelle solari e un aumento sostanziale nella radiazione galattica quando hanno lasciato il sistema solare, secondo il Jet Propulsion Laboratory della NASA presso il California Institute of Technology.

La nuova mappa 3D rivela ancora di più sull’eliosfera. Lo strato interno, dove sono annidati il ​​sole e i suoi pianeti, è approssimativamente sferico e si pensa che si estenda per circa 90 unità astronomiche (UA) in tutte le direzioni. Un AU è la distanza media tra la Terra e il sole, circa 93 milioni di miglia, o 150 milioni di chilometri. Lo strato esterno è molto meno simmetrico. In una direzione, quella in cui il sole in continuo movimento solca lo spazio davanti a lui, incontrando la radiazione cosmica, l’eliosfera esterna si estende per circa 110 UA, ma nella direzione opposta, è molto più lunga, almeno 350 AU, secondo Reisenfeld.

L'eliosfera esterna segna la regione dello spazio in cui il vento solare, o il flusso di particelle cariche emesse dal sole, viene "deviato e riavvolto" dalla radiazione interstellare
L’eliosfera esterna segna la regione dello spazio in cui il vento solare, o il flusso di particelle cariche emesse dal sole, viene “deviato e riavvolto” dalla radiazione interstellare

Questa mancanza di simmetria deriva dal movimento del sole attraverso la Via Lattea, poiché subisce attrito con la radiazione galattica di fronte a sé e libera uno spazio nella sua scia. “C’è molto plasma nel mezzo interstellare e l’eliosfera interna, che è piuttosto rotonda, è un ostacolo in questo flusso di plasma che scorre oltre”, ha detto Reisenfeld a WordsSideKick.com. “Ha lo stesso effetto dell’acqua che gira intorno a una roccia in un ruscello”, con un flusso d’acqua che si schianta contro la roccia davanti e una calma riparata dietro di essa.

Le misurazioni per la mappa 3D sono state raccolte utilizzando l‘Interstellar Boundary Explorer (IBEX), che è stato lanciato nel 2008 ed è “la dimensione di un pneumatico per autobus”, secondo la NASA . Si pronuncia “come un’animale“, ha detto Reisenfeld, riferendosi agli stambecchi delle capre di montagna note per i loro viaggi che sfidano la gravità su scogliere alpine. Ma l’animale che IBEX prende davvero dopo è il pipistrello.

Molti pipistrelli cacciano insetti, come le zanzare, emettendo un impulso sonoro sfruttando il ritardo dell’eco per calcolare la distanza dalla loro preda. Allo stesso modo, IBEX rileva le particelle del vento solare che sono rimbalzate dai bordi del sistema solare, consentendo a Reisenfeld e ai suoi colleghi di determinare le distanze coinvolte misurando la durata del loro viaggio di andata e ritorno. “Il sole invierà un impulso e poi aspetteremo passivamente un segnale di ritorno dall’eliosfera esterna, e usiamo quel ritardo temporale per determinare dove deve essere l’eliosfera esterna”, ha spiegato Reisenfeld.

Mentre il sole circonda il bordo esterno della Via Lattea, il vento solare tiene a bada le radiazioni cosmiche, formando una bolla protettiva. Questo è un bene per noi, dal momento che “quelle radiazioni possono danneggiare i veicoli spaziali e possono essere un rischio per la salute degli astronauti”, ha affermato Reisenfeld.

Il minimo di Maunder

Tuttavia, i confini potrebbero non rimanere così a lungo termine. Reisenfeld ha notato che esiste una correlazione tra la forza del vento solare e il numero di macchie sul sole. Una macchia solare è una macchia relativamente scura che appare temporaneamente sulla superficie del sole a causa di intensi disturbi magnetici all’interno. Dal 1645 al 1715, un periodo noto agli osservatori del sole come il minimo di Maunder, c’erano pochissime macchie solari, e quindi potrebbero esserci stati solo deboli venti solari.

“Le macchie solari sono scomparse per quasi un secolo e, se ciò è accaduto, anche la forma dell’eliosfera potrebbe essere cambiata in modo significativo“, ha affermato Reisenfeld. “Vediamo variazioni nell’attività solare e, in qualsiasi momento, potrebbe verificarsi un altro minimo di Maunder. Non è una preoccupazione grande che l’efficacia dell’eliosfera nella schermatura possa cambiare nel tempo”.

Per saperne di più sull’eliosfera, la NASA prevede di lanciare una nuova missione chiamata Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) nel 2025. Se tutto andrà secondo i piani, IMAP rivelerà ulteriori dettagli sulle interazioni tra i venti solari e la radiazione cosmica del sole. 

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