Non si può dire che abbiano perso tempo. Lanciate meno di un anno fa (era il 30 agosto del 2012) le due sonde gemelle della NASA Van Allen Radiation Belt Storm Probes hanno già permesso ai ricercatori di risolvere uno dei misteri chiave sulla fasce di Van Allen, le due ciambelle di radiazione che circondano la Terra, scoperte nel 1958.
Si sa da tempo che le fasce contengono elettroni accelerati a velocità relativistiche (ovvero, prossime a quelle della luce). Dall’inizio degli anni Novanta diversi satelliti fornivano dati sull’argomento, indicando strutture e dinamiche complesse difficili da spiegare con le attuali teorie. Ma da dove venissero proprio non si capiva. In campo c’erano due teorie: che quegli elettroni venissero trasportati da una riserva di particelle ad alta energia poste fuori dalle fasce stesse (la teoria della diffusione radiale), oppure che qualche meccanismo lì accelerasse in loco. Insomma, che si tratti di elettroni ‘nativi’ delle fasce di Van Allen. La questione si era fatta più interessante dopo il 1997, quando una tempesta geomagnetica causata da una espulsione di massa coronale dal Sole aveva causato una drammatica intensificazione di quel flusso di particelle, avvenuta prima nel cuore delle fasce e solo dopo ad altitudini maggior. Questo deponeva a favore della teoria dell’accelerazione locale. Ma per sciogliere il mistero non bastava misurare il semplice flusso di elettroni. Serviva una misura più articolata, il flusso di elettroni diviso per il quadrato del loro momento, il cui valore deve riportare la “firma” dell’accelerazione radiale o locale. Le sonde RBSP erano progettate proprio per ottenere questo valore, e i risultati sono riportati nel numero di questa settimana di Science, a firma di Geoffrey Reeves dei Los Alamos National Laboratory e colleghi.
Particolarmente favorevole per i ricercatori è stato un evento tra l’8 e il 9 ottobre 2012, molto simile a quello del 1997, che ha prodotto un’improvvisa impennata del flusso di elettroni relativistici e ha permesso di ottenere quel valore cruciale. Che mostra, in modo convincente, che l’accelerazione avviene all’interno delle fasce, a causa di meccanismi di risonanza tra gli elettroni e onde radio che attraversano le fasce stesse.