Una breccia gigante nel campo magnetico terrestre.

Autore: Tony Phillips - science@nasa

Le cinque navicelle spaziali della costellazione Themis hanno scoperto una breccia nel campo magnetico terrestre dieci volte più grande di qualunque altra ipotesi in precedenza formulata.

Le particelle del vento solare possono infilarsi dentro e caricare la magnetosfera fino a creare potenti tempeste geomagnetiche. Ma la discontinuità nella magnetosfera in sè, non fu la più grande sorpresa. I ricercatori furono ancora più sorpresi dall'inaspettato modo in cui si forma, ribaltando idee sulla fisica dello spazio a lungo ritenute affidabili.

"All'inizio non riuscivo a crederci" dice David Sibeck, uno scienziato di Themis al Centro di Volo Spaziale di Goddard. "Questa scoperta altera dalle fondamenta il nostro modo di vedere sull'interazione fra vento solare e magnetosfera."

La magnetosfera è una sorta di bolla di magnetismo che circonda la Terra e ci protegge dal vento solare. Esplorare questa bolla è  obiettivo base della Missione Themis, lanciata nel Febbraio 2007. La grande scoperta avvenne il 3 Giugno 2007 quando i cinque satelliti casualmente volarono attraverso la rottura mentre si stava creando.

I sensori a bordo registrarono un torrente delle particelle di cui è formato il vento solare penetrare la magnetosfera segnalando un evento di dimensioni e importanza del tutto inattese.

"La frattura era enorme, quattro volte le dimensioni della Terra", dice Wenhui Li, fisico dello spazio presso l'Università del New Hampshire che ha analizzato i dati. Il suo collega Jimmy Reader, che lavora alla stessa Università, dice  che "il flusso di particelle che entrava nella magnetosfera era straordinario. Una cifra pari a un 10 seguito da 27 zeri! Eravamo quindi davanti a un tipo di flusso di un ordine di grandezza superiore rispetto a quanto pensavamo fosse possibile".

L'evento ebbe inizio con un piccolo avviso quando unapiccola raffica di vento solare accompagnò un gruppo di campi magnetici direttamente dal Sole alla Terra. Come una piovra che avvolge con i suoi tentacoli un grande mollusco, i campi magnetici del Sole si appoggiavano sulla magnetosfera screpolandola fino a romperla. La progressiva rottura della magnetosfera fu resa possibile da un processo chiamato riconnessione magnetica. Ben al di sopra dei poli terrestri, i campi magnetici solari e terrestri si collegarono per andare a formare dei canali in cui il vento solare scorreva fino a Terra.

I canali sopra i poli si espandevano rapidamente; in pochi minuti si sovrapposero al di sopra dell'equatore terrestre fino a creare la più vasta breccia mai registrata da un satellite orbitante intorno alla Terra.

E le dimensioni della rottura nella magnetosfera colsero di sorpresa i ricercatori. "Abbiamo visto cose di questo tipo in precedenza", dice Reader", ma mai di una  dimensione di questo tipo, simile alla parte in luce della Terra".

Le circostanze erano anche più sorprendenti. I fisici dello spazio hanno a lungo pensato che i buchi nella magnetosfera terrestre si aprivano solo in presenza di campi magnetici solari che puntavano verso Sud. Ma la breccia di cui stiamo parlando si era aperta davanti a un campo magnetico solare che puntava verso Nord.

"A un profano questa differenza potrebbe apparire come un cavillo, ma per un fisico dello spazio questo fatto è assimilabile a un terremoto," dice Sibeck. "Quando lo dissi ai miei colleghi fui accolto con un certo scetticismo, come se gli stessi dicendo che il Sole nasce a Ovest."

E il motivo per cui non potevano crederci è presto detto: il vento solare preme contro la magnetosfera terrestre più o meno direttamente sopra l'equatore dove il campo magnetico del nostro pianeta punta verso Nord. Supponiamo che arrivi un fascio di campi magnetici che punta anch'esso verso Nord. I due campi dovrebbero rafforzarsi a vicenda, potenziando la difesa magnetica della Terra chiudendo la porta al vento solare.

Nel linguaggio della fisica dello spazio, un campo magnetico solare diretto verso Nord è chiamato "IMF (Interplanetary Magnetic Fieldß) diretto verso nord" ed è sinonimo di schermatura!

"Quindi potete immaginare la nostra sorpresa quando un IMF diretto a Nord arriva e non scherma affatto", dice Sibeck. "Questo scombina completamente il nostro sapere delle cose".

Gli eventi collegato a un IMF verso Nord non è detto che inneschino tempeste geomagnetiche, nota Reader, ma ma sono in grado di realizzare le basi per una tempesta caricando la magnetosfera col plasma. Una magnetosfera caricata è pronta per la formaqzione di aurore, interruzioni di corrente elettrica ed altri disturbi che possono dericare quando una Coronal Mass Ejection (CME) ovvero la materia che erutta dalla corona solare colpisce la magnetosfera.

I prossimi anni saranno particolrmente importanti. Spiega Reader: "Stiamo entrando nel Ciclo Solare 24. Per ragioni non del tutto chiarite i CME che avvengono duranti i cicli solari pari (come appunto il 24) tendono a colpire la Terra in un modo che magnetizza verso Nord. Tali CME creano una rottura nella magnetosfera e lasciano che si carichi con il plasma appena prima che inizi una tempesta geomagnetica. E' una sequenza perfetta per innescare un evento molto importante."

Sibeck è d'accordo. "Questo potrebbe far emergere la più forte tempesta geomagnetica che abbiamo visto in molti anni."