Tutti i pianeti del Sistema solare devono fare i conti con il vento solare, il flusso di particelle e gas allo stato di plasma che la nostra stella emette continuamente. Questa tenue brezza, che porta con sé solo poche particelle per centimetro cubo, si propaga però con velocità elevatissime, che superano abbondantemente il milione di chilometri l’ora. Da noi, sulla Terra, l’impatto del vento solare è fortunatamente mitigato dal campo magnetico che possiede il nostro pianeta. Una sorta di guscio invisibile posto a circa 70.000 chilometri da noi che ci scherma, deflettendo la stragrande maggioranza delle particelle del vento solare verso i confini dell’eliosfera.
Ma non tutti i pianeti possiedono un campo magnetico. Venere è uno di questi. Cosa succede quando il vento solare si scontra con gli strati più alti della sua spessa atmosfera, ben 90 volte più densa di quella terrestre? Questa condizione produce fenomeni molto complessi e interessanti, che ancora non sono stati del tutto bene compresi e sui quali ha indagato un team guidato da scienziati del Goddard Space Flight Center della NASA.
Un’indagine che ha portato alla scoperta di una sorta di esplosione avvenuta sopra il pianeta, che prende il nome di Hot Flow Anomaly (HFA). Questo tipo di eventi, che avvengono anche nell’ambiente terrestre, produce una temporanea inversione del flusso del vento solare che spazza Venere, creando una sorta di ‘rimbalzo’ di materia.
“Nell’ambiente terrestre le Hot Flow Anomalies in media si registrano una volta al giorno” dice Glyn Collinson, del centro di ricerca della NASA e primo autore dell’articolo sulla scoperta in corso di pubblicazione sulla rivista Journal of Geophysical Research. “Sono state osservate su Saturno, forse anche su Marte, e ora ne abbiamo registrato la loro traccia nell’ambiente di Venere. Poiché il pianeta non possiede campo magnetico, l’esplosione avviene proprio sopra la sua superficie”.
La caccia agli HFA su Venere è iniziata nel 2009, quando il satellite Messenger della NASA, che in realtà è una missione dedicata allo studio di Mercurio, ha individuato quello che potrebbe essere stato un HFA nell’ambiente venusiano. Ma gli strumenti e la posizione della sonda potevano solo limitarsi a suggerire la possibilità di questo evento. La certezza sarebbe arrivata solo da misure dirette delle proprietà del materiale in allontanamento da Venere. Ecco allora l’idea di studiare i dati della sonda Venus Express dell’ESA, che dal 2007 era già attorno al pianeta e raccoglieva ininterrottamente informazioni sulla sua atmosfera e sulla sua struttura.
Il team ha passato al setaccio le misure di campo magnetico e temperatura delle particelle attorno al pianeta per individuare se ci fossero dei segnali di cambiamenti repentini nei valori di temperatura e campo magnetico durante le sue orbite, segnale inequivocabile che la sonda aveva attraversato una di queste smisurate esplosioni: un po’ come quello che accade quando un proiettile colpisce e attraversa una mongolfiera in volo, trovando al suo interno una temperatura più alta rispetto all’ambiente circostante. Ma nel caso di Venus Express, questo attraversamento doveva essere accompagnato da altri segnali, come un salto repentino nei valori dei campi magnetici e nella densità dell’ambiente attraversato, poiché le regioni interne degli HFA sono meno dense di quelle circostanti. Il lavoro è stato lungo e molto complesso, anche perché gli strumenti di Venus Express non erano stati progettati per questo specifico tipo di indagini. Ma come a volte accade, la tenacia degli scienziati è stata ripagata. Tra i dati analizzati è infatti spuntato un evento, avvenuto il 22 marzo 2008, che mostra tutte le caratteristiche tipiche di una Hot Flow Anomaly.
Anche in questo caso è grazie ai preziosi dati raccolti da Venus Express se è stato possibile scoprire questi fenomeni su Venere. Ma gli scienziati sono andati oltre, e hanno provato a ipotizzare quali siano i processi che portano alla formazione di un evento HFA sul pianeta. Il vento solare in movimento trasporta con sé campi magnetici di origine solare, che possono cambiare direzione bruscamente, producendo delle discontinuità. A volte queste discontinuità si allineano con il flusso del vento solare, in modo da rimanere in contatto con quello che viene chiamato il bow shock, la regione dove il vento solare supersonico rallenta bruscamente e viene deflesso attorno al pianeta. Se le discontinuità del campo magnetico viaggiano lentamente attraverso il bow shock, sono in grado di intrappolare particelle che possono andare a formare una ‘sacca’ di plasma a 10 milioni di gradi che può raggiungere le dimensioni della Terra. Queste particelle intrappolate emettono così potenti onde d’urto che creano gli sconvolgimenti osservati nel flusso del vento solare.