Aurore polari: la missione THEMIS risolve un vecchio mistero

Aurore polari: la missione THEMIS risolve un vecchio mistero
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Un'aurora speciale, che si estende da est verso ovest come una collana di perle, può aiutare gli scienziati a comprendere qualcosa in più sulla fisica di questi fenomeni. Conosciute come aurore perlacee, appaiono prima delle aurore standard ma gli scienziati non sapevano se questi due effetti fossero collegati oppure no.

Le aurore polari sono un mistero che si estenda dalla Terra a Giove, ma l'utilizzo di nuovi modelli computazionali, uniti alla grande mole di dati forniti dalla missione della NASA Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS), ha fornito le prime prove che queste perle sono causate da eventi nello spazio, e non da disturbi nella nostra atmosfera.

"Adesso sappiamo con certezza che la formazione di queste perle è parte del processo che innesca la comparsa di tempeste nello spazio," spiega Vassilis Angelopoulos, ricercatore principale di THEMIS presso l'Università di California, Los Angeles. "Questo è un pezzo importante del puzzle."

Fornendo un quadro più alto di quello che può essere dato dai tre veicoli spaziali di THEMIS o dalle sole osservazioni a terra, le nuove osservazioni hanno mostrato che le perle sono causate da turbolenze nel plasma che circonda la Terra.

Le aurore polari si formano quando le particelle cariche provenienti dal Sole vengono intrappolate dal campo magnetico terrestre e sono veicolati nell'alta atmosfera, dove le collisioni con le molecole di idrogeno, ossigeno e azoto causano i brillamenti. L'interesse nelle aurore è sempre molto alto: oltre ad essere degli eventi stupendi da fotografare, la loro importanza si estende dalla fisica alla storia.

Creando un modello dello spazio intorno alla Terra, che va da decine di chilometri a 19 milioni di chilometri, gli scienziati sono stati in grado di spiegare le aurore perlacee. Quando un fascio di plasma arriva sulla Terra, la sua interazione con il campo magnetico terrestre crea delle bolle di plasma che galleggiano intorno al nostro pianeta. Come in una lava lamp, squilibri tra il galleggiamento e il plasma nella magnetosfera creano queste dita di plasma che si estendono verso la Terra.

"C'è stata solo ora la realizzazione che, tutto sommato, questi eventi, relativamente piccoli e transienti, che avvengono intorno alla magnetosfera sono molto importanti," racconta David Sibeck, ricercatore di THEMIS. "Abbiamo raggiunto da poco il punto in cui la potenza computazionale è sufficiente a descrivere la fisica di base di questi sistemi."

Adesso che è stato compreso questo meccanismo, gli scienziati vogliono capire come e quando queste perle sono in grado di innescare un tempesta completa. Si pensa che queste siano in grado di aggrovigliare le linee del campo magnetico e causare un evento esplosivo chiamato riconnessione magnetica, che sappiamo poter originare le aurore complete.

FONTE: phys.org
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