La sonda della NASA Voyager 1 è realmente uscita dal Sistema Solare?

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Credit: NASA/JPL-Caltech

Giovedì sera ero appena tornata a casa da una giornata di lavoro passata davanti al computer, così, dopo cena, ho acceso il notebook un po' controvoglia, solo per leggere velocemente le ultime news.

Sul sito NASA, però, ho visto il grande annuncio sulla sonda Voyager 1 e non ho resistito: nonostante la stanchezza, ho subito pubblicato la notizia "E' UFFICIALE: LA SONDA DELLA NASA VOYAGER 1 HA RAGGIUNTO LO SPAZIO INTERSTELLARE".

Ieri, grazie ad un tweet, mi rendo conto che quasi tutti i titoli delle testate giornalistiche e di siti web più o meno amatoriali riportano in prima pagina che la sonda Voyager 1 è uscita dal Sistema Solare (piuttosto che nelllo spazio interstellare).

Frase sicuramente di effetto ma quanto è corretta?
La sonda della NASA Voyager 1 è realmente uscita dal nostro Sistema Solare?

Ci aiuta a comprendere meglio la situazione un'immagine pubblicata sul sito del Jet Propulsion Laboratory.

Credit: NASA/JPL-Caltech

Nella ricostruzione è stata utilizzata una scala in Unità Astronomiche, UA (1 unità astronomica è pari a circa la distanza tra il pianeta Terra e il Sole, circa 150 milioni di chilometri).

Comunemente il termine "Sistema Solare" è utilizzato per indicare lo spazio fino all'ultimo pianeta ma, in base a quanto accettato nel mondo scientifico, ricopre una zona ben più ampia e si estende fino alla Nube di Oort, nota per essere la culla delle comete che, di tanto in tanto, ci fanno visita (come la ISON, ad esempio).

Il suo bordo interno potrebbe iniziare a circa 1.000 UA dal Sole e quello più esterno potrebbe arrivare fino a 100.000 UA dalla nostra stella.

Oltre la Nube di Oort, la forza gravitazionale delle altre stelle inizia ad avere la meglio su quella del Sole.

La Voyager 1 è in assoluto il veicolo costruito dall'uomo giunto più lontano ed ora si trova a circa 125 UA dal Sole.

In base agli ultimi dati, il 25 agosto 2012 è entrata ufficialmente nello spazio interstellare ma in realtà è ancora all'interno del nostro Sistema Solare e risente dell'influenza del Sole.

Ci vorranno almeno 300 anni affinché raggiunga il bordo più interno della Nube di Oort e almeno 30.000 anni per superarla completamente.

Anche se Alpha Centauri è il sistema più vicino a noi, la Voyager 1 punta verso AC +79 3888, una stella nella costellazione della Giraffa che si sta dirigendo verso la costellazione di Ofiuco.

Credit: NASA TV/space.com

Le notizie si sono susseguite cotrastanti da oltre un anno.

Il team di missione aveva annunciato che la sonda era entrata in una nuova regione dello spazio, una sorta di autostrada magnetica per le particelle cariche, che consentiva a quelle nella nostra eliosfera di sfuggire, mentre permetteva alle particelle cariche ad alta energia dello spazio interstellare di fluire verso l’interno.

In base ai modelli, però, un oggetto in uscita dall'eliopausa dovrebbe sperimentare tre situazioni:

1. un forte aumento delle collisioni dei raggi cosmici
2. un calo drammatico delle particelle provenienti dal Sole
3. un cambiamento nella direzione del campo magnetico circostante

Di queste, l'ultima condizione ancora non si era verificata.

Fondamentalmente la squadra aveva bisogno di più dati sul plasma, il marcatore più importante per stabilire se la Voyager era ancora dentro la bolla solare, l'eliosfera.

Lo strumento per misurare la temperatura, la velocità e la densità del plasma smise di funzionare nel 1980, così il team ha concentrato la sua attenzione proprio sulla direzione delle linee del campo magnetico, solari ed interstellari, che dovevano necessariamente differire.

La squadra si aspettava anche un brusco calo dei livelli di particelle cariche provenienti dal Sole e un aumento dei raggi cosmici galattici.

A maggio 2012, i raggi cosmici galattici hanno fatto la loro prima significativa comparsa mentre le particelle cariche della nostra stella erano in diminuzione. Il cambiamento è stato ancora più evidente il 28 luglio 2012, un assaggio della nuova regione in cui la Voyager è entrata ufficialmente il 25 agosto dello stesso anno.

Tutti i dati erano in linea con quanto si poteva ipotizzare per il momento di passaggio nell'eliopausa, ossia la zona di confine tra eliosfera e spazio interstellare. Tuttavia, le linee di campo magnetico non erano variate in modo significativo. Questo suggeriva che la Voyager non aveva lasciato il campo magnetico solare ma era entrata in una nuova regione, impoverita di particelle cariche, ancora dentro la nostra bolla solare.

L'occasione giusta è arrivata con un'espulsione di massa coronale, con una massiccia raffica di vento solare e campo magnetico, scoppiata dal Sole a marzo 2012.

Ci sono voluti 13 mesi affinché gli effetti arrivassero fino alla Voyager 1, quando ad aprile 2013, il plasma attorno al veicolo spaziale ha iniziato a vibrare come una corda di violino.

Il passo delle oscillazioni ha aiutato i ricercatori a determinare la densità del plasma: la sonda era immersa in un plasma denso oltre 40 volte rispetto a quello incontrato nello strato esterno dell'eliosfera.
Una densità possibile solo nello spazio interstellare.

Altre deboli oscillazioni risalenti ad eventi del mese di ottobre e novembre 2012, hanno permesso di avere la conferma definitiva: la Voyager 1 è il primo veicolo costruito dall'uomo ad essere entrato nello spazio interstellare ma ancora sotto l'influenza della nostra stella.

Tale circostanza è ulteriormente confermata dalla direzione quasi univoca delle particelle che colpiscono la sonda: nello spazio interstellare profondo, lontano dall'influenza del Sole, le particelle colpirebbero la sonda uniformemente da tutte le direzioni.

Alla fine il limite non è così netto e il percorso è più intrigato di quanto ci si potesse aspettare.

D'altra parte la sonda sta viaggiando in una zona del tutto inesplorata e i dati ricevuti hanno bisogno di esser compresi e spiegati, e questo può richiedere anche molto tempo.