Gli astronomi sono riusciti a creare la prima mappa 3D dell’eliosfera del nostro sistema solare. In questo modo è stata prodotta la prima mappa tridimensionale di uno dei confini del sistema solare.
Gli scienziati, per la prima volta, sono stati in grado di determinare la forma dell’eliosfera. Questa non è altro che il confine che segna la fine dell’influenza del vento solare della nostra stella. La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal Supplement Series.
La scoperta effettuata potrebbe aiutarci a comprendere molto meglio l’ambiente che caratterizza il sistema solare, e in quale modo interagisce con lo spazio interstellare.
L’astronomo Dan Reisenfeld, del Los Alamos National Laboratory, ha dichiarato che: “I modelli fisici hanno teorizzato questo confine per molti anni. Ma questa è la prima volta che siamo stati effettivamente in grado di misurarlo, creando così una mappa tridimensionale”.
Il limite dell’eliosfera, un confine noto come eliopausa, in realtà è stato già raggiunto. Questo è avvenuto grazie alle sonde Voyager, lanciate oltre 40 anni fa. Questi strumenti hanno già avvicinato questo confine, continuando poi il loro viaggio nello spazio interstellare.
Eliosfera o eliopausa
L‘eliopausa è un luogo piuttosto affascinante. Il Sole invia costantemente nello spazio un flusso di particelle cariche, un vento supersonico di plasma ionizzato. Il vento solare, con la distanza percorsa perde forza, fino a che non è più in grado di spingere contro la pressione dello spazio interstellare. Il luogo in cui avviene è definito eliopausa.
Lo spazio interstellare non possiede una grande quantità di materiale al suo interno, ma possiede una quantità tale da avere una bassa densità di atomi e un vento cosmico che si muove tra le stelle.
La forma del confine presente tra questi oggetti cosmici è stato a lungo dibattuto. Sono state molte le ipotesi della sua forma, tra cui una specie di bolla tonda, oppure una struttura a forma di cometa, con una coda che scorre dietro il sistema solare mentre si muove intorno alla galassia della Via Lattea. Alcuni sono addirittura arrivati ad ipotizzare una forma simile ad uno strano croissant.
I confini dell’eliosfera
La sonda Voyager 1 e 2 erano rispettivamente a 121 e 119 unità astronomiche dal Sole, quando hanno incontrato l’eliopausa. Questo incontro è avvenuto dopo diversi decenni.
Dan Reisenfeld e il suo team hanno utilizzato i dati del satellite Interstellar Boundary Explorer (IBEX), della NASA, presente in orbita attorno alla Terra. Questo è un osservatorio che misura le particelle lanciate dall’elioguaina, una regione esterna dell’eliosfera.
Alcune delle particelle presenti in questo luogo sono ciò che gli scienziati definiscono atomi neutri energetici, o ENA. Questi elementi sono generati dalle collisioni che avvengono tra le particelle del vento solare e le particelle del vento interstellare.
La forza del loro segnale dipende molto dalla forza che possiede il vento solare al momento della collisione, esattamente come il vento sulla Terra. Il vento solare non soffia sempre con la stessa intensità.
Per poter mappare l’eliopausa occorre decodificare questo segnale, un po’ come il modo in cui un pipistrello usa il sonar per mappare i suoi dintorni fisici. L’intensità del segnale e l’intervallo di tempo tra l’invio e la ricezione, possono riuscire a rivelare la forma e la distanza degli ostacoli.
Dan Reisenfeld, ha spiegato che: “Il ‘segnale’ del vento solare, inviato dal Sole, varia di intensità. In questo modo forma uno schema unico. IBEX vedrà lo stesso schema nel segnale ENA di ritorno, da due a sei anni dopo, a seconda dell’energia ENA e della direzione che IBEX sta guardando attraverso l’eliosfera. Questa differenza di tempo è il modo in cui abbiamo trovato la distanza dalla regione sorgente ENA in una precisa direzione”.
I dati della ricerca
Il team ha utilizzato i dati di un ciclo solare completo, presi dal 2009 fino al 2019. La mappa così generata risulta essere ancora un po’ approssimativa, ma sta già rivelando cose molto interessanti sull’eliopausa.
I ricercatori adesso sanno qual è la sua forma, che è riprodotta nell’immagine sopra riportata. Questa assomiglia ad una cometa con una coda lunga almeno 350 unità astronomiche, una quantità equivalente al limite attuale della portata dell’IBEX. Al momento la lunghezza della coda è impossibile da misurare.
La distanza radiale minima della punta dell’eliopausa, sembra essere di circa 110-120 unità astronomiche, una quantità coerente con gli incroci delle sonde Voyager. L’eliopausa, sulle alte latitudini, si estende da 150 a 175 unità astronomiche. Questo dimostra che la forma è molto più simile ad un proiettile, piuttosto che ad uno strano modello di croissant.
Conclusioni
La missione IBEX al momento, è ancora in corso e continuerà almeno fino al 2025. L’Interstellar Mapping and Acceleration Probe, dovrebbe iniziare nel 2025, riprendendo così da dove IBEX si interromperà. Il team spera che entrambe queste missioni forniranno più dati per aiutare a perfezionare la forma dell’eliopausa.
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