Le prime immagini 'di coda' del nostro Sistema Solare by IBEX

IBEX heliotail

Credit: NASA/IBEX

Da molto tempo è stato ipotizzato che il nostro Sistema Solare avesse la coda, proprio come una cometa.
Si comporterebbe esattamente come farebbe una meteora entrata nell'atmosfera terrestre ed ogni altro oggetto in movimento che, attraversando un mezzo, lascia un flusso di particelle dietro di sé.

Ma la coda della nostra bolla solare, chiamata eliosfera, non è mai stata effettivamente osservata.

Ora la sonda della NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer) ha mappato i confini dll'eliosfera, qualcosa che non era mai stato fatto prima.

Mentre i telescopi hanno già individuato le code di altre stelle, vedere la nostra non era così semplice!
La Pioneer 10 era diretta in quella direzione dopo aver attraversato l'orbita di Nettuno nel 1983 ma il 23 gennaio 2003 la sonda perse potenza e ci fu l'ultimo debole contatto, così quei dati non furono mai disponibili.
D'altra parte, osservarla da lontano, è praticamente impossibile perché le particelle della coda non brillano tanto da poter essere rilevate in modo convenzionale.

IBEX, invece, può mappare tali regioni attraverso la misurazione delle particelle neutre create da collisioni ai confini della eliosfera.
Questa tecnica, chiamata energetic neutral atom imaging, si basa sul presupposto che la traiettoria delle particelle neutre non è influenzata dai campi magnetici dell'eliosfera ma queste viaggiano in linea retta dalla collisione a IBEX. Osservando la loro provenienza, IBEX riesce perciò a mappare cosa succede in queste regioni lontane.

Così, combinando tre anni di osservazioni, il team di IBEX ha tracciato una mappa della coda e delle particelle: la struttura a quadrifoglio presenta due lobi di particelle più lente ai lati, particelle veloci sopra e sotto, mentre tutto è contorto sotto l'influenza dei campi magnetici esterni.

Secondo gli scienziati la forma a quadrifoglio sarebbe il risultato del veloce vento solare che parte dai poli e del vento più lento che scorre vicino all'equatore.

"Esaminando gli atomi neutri, IBEX fece le prime osservazioni del heliotail," ha detto David McComas del Southwest Research Institute di San Antonio, Texas, autore principale dello studio.
"Molti modelli suggerivano che la heliotail poteva essere in un modo o nell'altro, ma non abbiamo mai avuto osservazioni dirette. Abbiamo sempre disegnato immagini in cui la coda dell'eliosfera scompariva appena dalla pagina, dal momento che non potevamo neppure speculare su come realmente fosse".

Il viaggio degli atomi neutri inizia molti anni prima che colpiscano gli strumenti di IBEX.
Il vento solare crea flussi di particelle, che passano vicino ai pianeti, rallentano e piegano nella coda dell'eliosfera in risposta al materiale interstellare che invece, dallo spazio profondo, spinge verso l'interno.
Le particelle in uscita si uniscono così a quelle che vengono spinte indietro in un sottile strato chiamato eliopausa, dove il vento solare viene fermato e bilanciato dal mezzo interstellare.

Mentre tutto ciò accade, un flusso costante di lenti atomi neutri, provenienti da altre parti della galassia, viaggia attraverso il Sistema Solare.
Quando uno di questi atomi neutri collide con una delle particelle cariche più veloci, possono scambiarsi un elettrone. Il risultato può generare una particella carica lenta e un atomo neutro veloce.
L'atomo neutro veloce non è più legato ai campi magnetici e accelera subito nella direzione impressa in quel momento. Alcuni di questi viaggi durano anni fino a quando non vengono rilevati da IBEX.

"Con la raccolta di questi atomi neutri energetici, IBEX fornisce mappe delle particelle cariche originali", ha detto McComas. "Le strutture del heliotail sono invisibili ai nostri occhi ma noi possiamo usare questo trucco per ottenere immagini a distanza delle regioni ultraperiferiche della nostra eliosfera".