Magnetosfera terrestre

Avvolgere il nostro pianeta e proteggerci dalla furia del Sole è una gigantesca bolla di magnetismo chiamata magnetosfera. Essa devia la maggior parte del materiale solare che spazza verso di noi dalla nostra stella a 1 milione di miglia all’ora o più. Senza la magnetosfera, l’azione implacabile di queste particelle solari potrebbe spogliare la Terra dei suoi strati protettivi, che ci proteggono dalla radiazione ultravioletta del Sole. È chiaro che questa bolla magnetica è stata la chiave per aiutare la Terra a svilupparsi in un pianeta abitabile.

Compara la Terra a Marte – un pianeta che ha perso la sua magnetosfera circa 4,2 miliardi di anni fa. Si pensa che il vento solare abbia portato via la maggior parte dell’atmosfera di Marte, probabilmente dopo che il campo magnetico del pianeta rosso si è dissipato. Questo ha lasciato Marte come il mondo spoglio e brullo che vediamo oggi attraverso gli “occhi” degli orbiter e dei rover della NASA. Al contrario, la magnetosfera terrestre sembra aver mantenuto la nostra atmosfera protetta.

Eftyhia Zesta del Geospace Physics Laboratory al Goddard Space Flight Center della NASA nota, “Se non ci fosse un campo magnetico, potremmo avere un’atmosfera molto diversa senza la vita come la conosciamo.”

Comprendere la nostra magnetosfera è un elemento chiave per aiutare gli scienziati un giorno a prevedere il tempo spaziale che può influenzare la tecnologia della Terra. Eventi meteorologici spaziali estremi possono interrompere le reti di comunicazione, la navigazione GPS e le reti elettriche.

La magnetosfera è uno scudo permeabile. Il vento solare si collegherà periodicamente alla magnetosfera costringendola a riconfigurarsi. Questo può creare una spaccatura, permettendo all’energia di riversarsi nel nostro rifugio sicuro. Queste fratture si aprono e si chiudono molte volte al giorno o anche molte volte all’ora. La maggior parte di esse sono piccole e di breve durata; altre sono vaste e durature. Con il campo magnetico del Sole che si connette a quello della Terra in questo modo, iniziano i fuochi d’artificio.

Zesta dice: “La magnetosfera terrestre assorbe l’energia in arrivo dal vento solare, ed esplosivamente rilascia tale energia sotto forma di tempeste e sottotempeste geomagnetiche.”

Come avviene questo? Le linee di forza magnetiche convergono e si riconfigurano, con conseguente energia magnetica e particelle cariche che volano via a velocità intense. Gli scienziati hanno cercato di capire perché questo incrocio di linee di campo magnetico, chiamato riconnessione magnetica, scatena un’esplosione così violenta, aprendo le fratture nella magnetosfera.

La Magnetospheric Multiscale Mission della NASA, o MMS, è stata lanciata nel marzo 2015 per osservare per la prima volta la fisica elettronica della riconnessione magnetica. Irto di rivelatori di particelle energetiche e sensori magnetici, i quattro veicoli spaziali MMS hanno volato in stretta formazione verso le aree sul lato anteriore della magnetosfera terrestre dove avviene la riconnessione magnetica. MMS da allora sta conducendo una caccia simile nella coda della magnetosfera.

MMS completa le missioni della NASA e delle agenzie partner, come THEMIS, Cluster e Geotail, contribuendo nuovi dettagli critici allo studio in corso della magnetosfera terrestre. Insieme, i dati di queste indagini non solo aiutano a svelare la fisica fondamentale dello spazio, ma anche a migliorare le previsioni del tempo spaziale.