Ott 212019
 

Tratto dal link origine : https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/in-solar-system-s-symphony-earth-s-magnetic-field-drops-the-beat
(Tradotto con Google, traduzione rivisitata.)

Lo spazio non è silenzioso. In effetti, suona un’intera orchestra di strumenti che riempie il nostro ambiente vicino alla Terra di suoni inquietanti. Gli scienziati sanno da tempo sui fenomeni spaziali che coinvolgono le onde elettromagnetiche che viaggiano intorno alla Terra che risuonano come strumenti a corda o come strumenti a fiato. Ora, una nuova ricerca pubblicata su Nature Communications ha aggiunto un elemento percussivo all’ensemble cosmico: un tamburo gigante, attivato da getti di plasma che colpiscono il confine della bolla magnetica protettiva che circonda il nostro pianeta.

Questa bolla magnetica, nota come magnetosfera, è racchiusa in una regione di confine nota come magnetopausa, la nostra prima barriera alle particelle ad alta energia provenienti dal Sole. Alla magnetopausa, la maggior parte delle particelle solari viene deviata intorno alla Terra, ma in determinate condizioni alcune si intrufolano. Comprendere la meccanica della magnetopausa è la chiave per aiutare a proteggere i nostri satelliti, telecomunicazioni e astronauti dalle radiazioni potenzialmente dannose che queste particelle portano. 

La missione THEMIS della NASA dimostra una teoria di 45 anni secondo cui il confine esterno del campo magnetico terrestre vibra come un tamburo.Riconoscimenti: video per gentile concessione di Martin Archer, Queen Mary University di Londra. Guarda il video in formato più lungo sulla pagina YouTube del Dr. Archer

Usando i dati della cronologia degli eventi della NASA e le interazioni macroscale durante le Substorms, o THEMIS, la missione, gli scienziati hanno scoperto che quando la magnetopausa è colpita da un getto di plasma proveniente dal sole, vibra come un tamburo, con onde che echeggiano avanti e indietro la sua superficie, proprio come fanno sopra la pelle di un tamburo. La nuova scoperta arriva diversi decenni dopo che tale comportamento fu teorizzato per la prima volta.

“Data la mancanza di prove durante i 45 anni da quando sono stati proposti, ci sono state speculazioni sul fatto che queste vibrazioni simili a quelle di un tamburo potrebbero non verificarsi affatto”, ha affermato Martin Archer, fisico spaziale della Queen Mary University di Londra e autore principale della nuova ricerca. “Ora vediamo che le onde sulla superficie della magnetopausa si riflettono tra due punti vicino ai poli magnetici – agendo in modo molto simile a un tamburo”.

All’interno della magnetosfera, gli scienziati ascoltano da tempo suoni spaziali creati da varie onde elettromagnetiche. Questa vera orchestra di onde può essere ascoltata come suono se elaborata correttamente e mostrano persino comportamenti simili a determinati strumenti musicali. Le cosiddette onde magnetosoniche pulsano attraverso il plasma nello stesso modo in cui il suono rimbalza attraverso gli strumenti a fiato. Un altro tipo di onda, nota come onda Alfvén, risuona lungo le linee del campo magnetico, proprio come le corde vibranti degli strumenti a corda. Mentre entrambi questi tipi di onde possono viaggiare ovunque nello spazio, le onde appena scoperte sono un tipo di onde superficiali – onde che richiedono una sorta di confine/percorso su cui viaggiare.

In questo caso la magnetopausa ha funzionato come confine. Quando un getto di plasma – (la bacchetta) – colpisce la magnetopausa, le onde superficiali formano uno schema di onde stazionarie – dove le estremità sembrano ferme mentre altri punti vibrano avanti e indietro – proprio come sulla pelle di un tamburo. I punti fissi nell’onda, che sono il bordo o il bordo del tamburo, sono vicini ai poli magnetici della Terra; le onde vibrano in mezzo alla superficie della magnetopausa. Mentre l’onda stessa rimane in superficie, le vibrazioni alla fine scendono nella magnetosfera e innescano altri tipi di onde.

“Le onde probabilmente penetrano lontano nella magnetosfera interna causando onde a bassissima frequenza, che influenzano cose come le fasce di radiazione, l’aurora e persino la ionosfera”, ha detto Archer.

I segnali registrati dalle sonde THEMIS sono convertiti in suono udibile. Riconoscimenti: video per gentile concessione di Martin Archer, Queen Mary University di LondraGuarda il video sulla pagina YouTube del Dr. Archer

Il nuovo studio ha utilizzato i dati della missione THEMIS , che inizialmente utilizzava cinque sonde identiche per determinare quale processo fisico nello spazio vicino alla Terra avvii le aurore.

“Gli autori fanno un grande uso delle osservazioni sin dai primi tempi della missione in cui i veicoli spaziali si susseguivano lungo la loro orbita reciproca come perle su una corda”, ha affermato David Sibeck, scienziato del progetto THEMIS presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “In questo caso fortunato, i veicoli spaziali THEMIS erano nel posto giusto per vedere la “bacchetta” ed ascoltare la percussione del tamburo”.

illustrazione dello spazio vicino alla Terra con le regioni delle onde del plasma rappresentate

Diversi tipi di onde al plasma innescate da vari meccanismi, occupano diverse regioni dello spazio attorno alla Terra.Crediti: Goddard Space Flight Center della NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith

Gli scienziati hanno in programma di esaminare i dati archiviati di THEMIS per altri di questi eventi sulla Terra e determinare quanto spesso la magnetopausa possa esplodere come un tamburo. Questa ricerca può anche aiutare a fornire spunti su come cercare questo fenomeno su altri pianeti con magnetosfere, come Giove e Saturno, e quale effetto possono avere in quei sistemi.

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Immagine banner:  Illustrazione di un impatto con un getto di plasma (giallo) che genera onde stazionarie al confine (blu) dello scudo magnetico terrestre (verde). Credito: E. Masongsong / UCLA, M. Archer / QMUL, H. Hietala / UTU


Di Mara Johnson-Groh
Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, Md.Ultimo aggiornamento: 21 febbraio 2019
Redattore: Rob Garner

Tratto dal link origine : https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/in-solar-system-s-symphony-earth-s-magnetic-field-drops-the-beat
(Tradotto con Google, traduzione rivisitata.)

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