Il Sistema Solare ha un bordo… sotto pressione

Un gruppo di astronomi della NASA ha utilizzato i dati ricavati grazie alle sonde Voyager per misurare in modo più accurato le dinamiche delle particelle che si "accumulano" proprio ai bordi del nostro Sistema Solare: i risultati hanno mostrato che la pressione, in quelle lontane frontiere della nostra stella, è superiore a quanto previsto.
Stefano Pisani, 25 Ottobre 2019
Micron
Micron
Giornalista Scientifico

Tag

Un gruppo di astronomi della NASA ha utilizzato i dati ricavati grazie alle sonde Voyager per misurare in modo più accurato le dinamiche delle particelle che si “accumulano” proprio ai bordi del nostro Sistema Solare: i risultati hanno mostrato che la pressione, in quelle lontane frontiere della nostra stella, è superiore a quanto previsto.
Lo studio, inoltre, suggerisce che “ci sono altre fonti di pressione che finora non sono state prese in considerazione, ma che potrebbero dare un contributo decisivo”, ha spiegato l’astrofisico Jamie Rankin dell’Università di Princeton, tra gli autori della ricerca.

Forse, dunque, potrebbero esistere intere popolazioni di particelle il cui apporto non è stato stimato oppure ci potrebbero essere temperature maggiori del previsto ai confini del nostro sistema solare. In ogni caso, questi nuovi risultati offrono tutta una serie di scenari e possibili spiegazioni tutte da esplorare in future ricerche.
La nuova scoperta, pubblicata sul The Astrophysical Journal, rappresenta di per sé un risultato molto interessante ma il modo in cui gli scienziati ci sono arrivati è altrettanto affascinante.

Quello che bisogna sapere, prima di tutto, è che il nostro Sole emette plasma, sotto forma di vento solare, che forma una “bolla” che viene chiamata ‘eliosfera’. A quattordici miliardi di chilometri di distanza dalla stella, quel vento solare finisce per ‘esaurire’ la sua energia, poiché le particelle cariche rallentano rapidamente fino a scendere a velocità subsoniche. Il bordo della bolla dell’eliosfera rappresenta una zona in cui la densità di queste particelle cariche diminuisce notevolmente e i campi magnetici si indeboliscono. Al di là di questo confine disordinato si trova invece un “guscio” sottile chiamato ‘eliopausa’, in cui la “foschia” del plasma espulso dal Sole – spinta dalla sottile influenza dei nostri vicini galattici – si dirada man mano che la nostra stella si muove attraverso lo spazio.

In corrispondenza di questa eliopausa, la pressione dello spazio interstellare locale (che spinge verso l’interno) e quella della eliosfera (che spinge verso l’esterno) devono necessariamente bilanciarsi. Sapere esattamente come ciò accada, tuttavia, non è un compito facile: sono stati realizzare modelli in grado di fornire una stima delle dinamiche della situazione ma, ovviamente, niente è meglio delle prove concrete.

Per fortuna, l’uomo ha realizzato due sonde che attraversano quella parte del Sistema Solare. La Voyager 1, che si trova attualmente a circa 20 miliardi di chilometri di distanza, in quel vuoto concepito solitamente come “spazio interstellare” e il suo partner, la Voyager 2, che non è molto più indietro, e sta proprio per superare i confini del sistema solare. Nessuna delle due sonde, però, è in grado di dirci molto sulle pressioni dello spazio in quella zona, ma un recente picco nell’attività solare nella cosiddetta ‘regione di interazione fusa globale’ ha fornito un’opportunità ghiottissima per superare questo limite.

“Il tempismo è stato davvero unico perché questo evento è stato osservato subito dopo che la sonda Voyager 1 è entrata nello spazio interstellare locale”, ha spiegato Rankin. “Questo evento è stato avvertito dalle Voyager e successivamente abbiamo combinato i loro dati con tutti quelli che continuano ad arrivarci, in modo da vedere come le cose nello spazio eliosferico e interstellare stanno cambiando nel tempo”.

Quell’insolita “fiammata” nell’attività solare era riuscita a inviare un impulso di particelle in lontananza in grado di “farsi sentire”: una sorta di “urlo” che ha increspato il bordo dell’eliosfera nel 2012, proprio nel momento in cui Voyager 2 stava in ascolto e in osservazione. Circa tre mesi dopo, poi, anche Voyager 1 (che era più avanti) ne ha risentito. Da ogni serie di osservazioni, i ricercatori hanno calcolato che la pressione al limite del sistema solare era di circa 267 femtopascal, una frazione assolutamente minuscola di, per esempio, quella che corrisponde alla pressione atmosferica che sperimentiamo qui sulla Terra.

Questo valore potrebbe sembrare molto piccolo, ma i ricercatori sono rimasti sorpresi. “Nel sommare i “pezzi” di pressione noti da studi precedenti, abbiamo scoperto che il nostro nuovo valore è ancora più grande di quello che è stato misurato finora”, ha continuato Rankin. Il team è stato anche in grado di calcolare la velocità delle onde sonore che attraversano questo mezzo: 314 chilometri al secondo, ossia circa mille volte la velocità del suono che viaggia nella nostra atmosfera.

Come se non bastasse, c’è stata poi un’altra scoperta sorprendente: il passaggio dell’onda si allineava con un’apparente caduta dell’intensità energetica dei raggi cosmici (particelle spaziali ad alta velocità). Il fatto che ciascuna delle sonde abbia rilevato la stessa cosa (in due modi diversi) offre agli astrofisici l’ennesimo mistero da risolvere. “Cercare di capire perché il cambiamento nei raggi cosmici è diverso all’interno e all’esterno dell’eliosfera rimane una domanda aperta”, ha concluso Rankin.

Commenti dei lettori


Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

    X