La fasce di Van Allen. Crediti: JHU/APL, NASA
Le fasce di Van Allen si vestono di nuovo. Un vestito zebrato, per l’esattezza: è quanto afferma uno studio in pubblicazione su Nature, che riporta l’osservazione di strisce regolari nello spettro energetico degli elettroni attorno alla Terra. Questa cintura gravitazionale, da anni tenuta d’occhio dagli astronomi, è formata da un insieme di particelle cariche trattenute dal campo magnetico terrestre.
Ora un gruppo di ricercatori americani della Johns Hopkins University e del New Jersey Institute of Technology ha individuato una forma regolare che, come appare nel titolo dell’articolo, è costituita da una serie di “zebra stripes”. Strisce zebrate, appunto, che ricalcano la distribuzione degli elettroni all’interno delle fasce di Van Allen.
Una scoperta che non soltanto cambia l’aspetto delle “ciambelle” di gas elettrificato attorno al nostro pianeta, ma potrebbe anche rivoluzionare la nostra conoscenza sulle forze gravitazionali coinvolte.
“Prima si pensava che la forza di rotazione debole fosse irrilevante per le particelle nelle cinture di radiazione, che si muovono a velocità simili a quelle della luce”, ha detto a Media INAF Aleksandr Ukhorskiy, prima firma dell’articolo di Nature. “Ma questa scoperta sulle strutture a zebra è una chiara dimostrazione che non è così”.
Il Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE), spettrometro utilizzato per misurare l’energia di protoni, elettroni e ioni da uno stato di quiete a condizioni estreme. Crediti: NASA/JHUAPL
Già, perché il punto cruciale della scoperta è che le strisce dentro le fasce di Van Allen sono dovute proprio alla rotazione terrestre. In passato si attribuiva la “forma” delle cinture all’attività del vento solare, il flusso di particelle cariche emesso dall’alta atmosfera del Sole.
Ma analizzando i dati provenienti dalla missione Van Allen Probes, Ukhorskiy e colleghi hanno scoperto che gli elettroni nella cintura di radiazione sono organizzati in strisce regolari e altamente strutturate, anche quando l’attività solare è bassa. Quindi il “colpevole” deve essere qualcun altro: precisamente, la rotazione terrestre, che induce variazioni dei campi magnetici ed elettrici. Questi campi interagiscono con gli elettroni di Van Allen, in un intervallo di circa 24 ore.
“È una dimostrazione molto importante dal punto di vista della fisica sperimentale” commenta Ukhorskiy. Che però si affretta ad aggiungere: “Ma non ci aspettiamo che questo abbia alcuna implicazione rischiosa per quanto riguarda la meteorologia spaziale. Quindi non c’è ragione di preoccuparsi”.
Ciò che invece bisogna sicuramente fare è chiedersi se questo vestito zebrato sia un modello unico, oppure ce ne siano altri sul mercato dell’Universo.
“Le forze di rotazione sono determinanti nell’influenzare la struttura e la variabilità del plasma anche in pianeti più esterni del sistema solare, come Giove e Saturno” spiega Ukhorskiy. “Secondo me, la domanda scientifica più intrigante è se esistano o meno caratteristiche simili alle fasce di Van Allen attorno ad altri pianeti”.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Rotationally driven ‘zebra stripes’ in Earth’s inner radiation belt“, di A. Y. Ukhorskiy, M. I. Sitnov, D. G. Mitchell, K. Takahashi, L. J. Lanzerotti e B. H. Mauk