Un’enorme esplosione di raggi gamma rilevato dal telescopio spaziale Integral dell’Esa ha colpito la Terra. L’esplosione ha causato un disturbo significativo nella ionosfera del nostro pianeta. Disturbi simili sono associati di solito a eventi di particelle energetiche emesse dal Sole, ma questo è stato il risultato dell’esplosione di una stella a quasi due miliardi di anni luce di distanza.
L’analisi degli effetti dell’esplosione potrebbe fornire informazioni su estinzioni di massa avvenute nel corso della storia della Terra. Integral è il Laboratiorio Internazionale di Astrofisica dei Raggi Gamma, lanciato dall’EsA nel lontano 2002 e che, da allora, rileva lampi di raggi gamma quasi ogni giorno.
Un’esplosione di raggi gamma tutt’altro che ordinaria
Ad ogni modo, GRB 221009A, come è stata chiamata l’esplosione, si è rivelata tutt’altro che un fenomeno ordinario. Mirko Piersanti, dell’Università dell’Aquila, è autore principale del team che pubblica questi risultati oggi. L’esperto ha spiegato tramite alcune dichiarazioni riportate dal sito ufficiale dell’ESA: “È stato probabilmente il lampo di raggi gamma più luminoso che abbiamo mai rilevato”.
Un tempo i lampi di raggi gamma erano eventi misteriosi, ma ora sono riconosciuti come l’effusione di energia proveniente dall’esplosione di stelle chiamate supernovae o dalla collisione di due stelle di neutroni super dense. “Misuriamo i lampi di raggi gamma dagli anni ’60, e questo è il più forte mai misurato”, afferma il coautore Pietro Ubertini, Istituto Nazionale di Astrofisica, Roma, Italia, e ricercatore principale dello strumento IBIS di Intergral. Così forte che il suo rivale più vicino mai registrato è dieci volte più debole. Statisticamente, un GRB potente come GRB 221009A arriva sulla Terra solo una volta ogni 10.000 anni.
Ionosfera disturbata per diverse ore
Durante gli 800 secondi in cui i raggi gamma hanno avuto impatto, l’esplosione ha fornito energia sufficiente per attivare i rilevatori di fulmini in India. Gli strumenti in Germania hanno rilevato segnali che la ionosfera terrestre è stata disturbata per diverse ore dall’esplosione. Questa quantità estrema di energia ha dato al team l’idea di cercare gli effetti dell’esplosione sulla ionosfera terrestre.
La ionosfera è lo strato dell’atmosfera superiore della Terra che contiene gas elettricamente carichi chiamati plasma. Si estende da circa 50 km a 950 km di altitudine. I ricercatori la chiamano ionosfera superiore sopra i 350 km e ionosfera inferiore al di sotto. La ionosfera è così tenue che i veicoli spaziali possono mantenere orbite nella maggior parte della ionosfera.
Uno di questi veicoli spaziali è il China Seismo-Electromagnetic Satellite (CSES), noto anche come Zhangheng, una missione spaziale italo-cinese. È stato lanciato nel 2018 e monitora la parte superiore della ionosfera per rilevare eventuali cambiamenti nel suo comportamento elettromagnetico. La sua missione principale è studiare i possibili collegamenti tra i cambiamenti nella ionosfera e il verificarsi di eventi sismici come i terremoti, ma può anche studiare l’impatto dell’attività solare sulla ionosfera.
Le analisi degli scienziati
Sia Mirko che Pietro fanno parte del team scientifico del CSES e si sono resi conto che se il GRB avesse creato un disturbo, il CSES avrebbe dovuto vederlo. Ma non potevano esserne sicuri. “Avevamo cercato questo effetto in altri GRB in passato, ma non avevamo visto nulla”, dice Pietro.
In passato, i GRB sono stati avvistati colpire la ionosfera inferiore durante la notte, quando l’influenza solare viene rimossa, ma mai nella parte superiore. Ciò aveva portato a credere che nel momento in cui raggiunse la Terra, l’esplosione di un GRB non era più abbastanza potente da produrre una variazione nella conduttività ionosferica che portava ad una variazione del campo elettrico.
Questa volta, tuttavia, quando gli scienziati hanno esaminato, la loro fortuna è stata diversa. L’effetto è stato evidente e forte. Per la prima volta in assoluto, hanno visto un’intensa perturbazione sotto forma di una forte variazione del campo elettrico nella ionosfera superiore. “È stupefacente. Possiamo vedere cose che stanno accadendo nello spazio profondo ma che influenzano anche la Terra”, afferma Erik Kuulkers, scienziato di progetto dell’Esa.
