Circa nove mesi fa la NASA ha lanciato le quattro sonde gemelle, Magnetospheric MultiScale ( MMS), la prima missione dedicata allo studio del fenomeno della riconnessione magnetica nella magnetosfera terrestre. Ora, i primi promettenti risultati sono stati presentati il 17 dicembre a San Francisco in occasione della riunione annuale dell'American Geophysical Union.
La piccola flotta orbita in una configurazione a tetraedro in cui ogni sonda occupa il vertice di una piramide a base triangolare.
In questa prima fase MMS si sta occupando della parte anteriore della magnetosfera terrestre, la bolla magnetica che circonda la Terra, proprio al confine dove avviene una costante interazione con il vento solare, nella zona chiamata magnetopausa. Qui, i campi magnetici del Sole si confrontano con quelli della Terra, generando esplosivi fenomeni noti come riconessione magnetica.
Credit: NASA's Goddard Space Flight Center
La riconessione di verifica ovunque è presente del plasma, cioè gas elettricamente carico.
E' raro sulla Terra ma il plasma costituisce il 99% dell'Universo visibile: è il combustibile delle stelle e riempie il vuoto (non vuoto!) dello spazio. Oltre alla materia, il plasma viaggia con il proprio set di campi magnetici incorporati, influenzando gli altri campi magnetici che incontra e il moto delle particelle elettricamente cariche.
Quando questi sconvolgimenti avvengono vicino al nostro pianeta, si generano esplosioni magnetiche giganti che riconfigurano improvvisamente i campi magnetici rilasciando grandi quantità di energia. Nel momento in cui le linee del campo magnetico si uniscono di nuovo con un'altra configurazione, parte dell'energia immagazzinata viene convertita in calore ed energia cinetica, inducendo moti nelle particelle con velocità prossime a quella della luce ed oscillazioni nei campi magnetici della Terra che influenzano la nostra tecnologia ed interferiscono con le comunicazioni radio.
Esempio di riconnessione magnetica.
Credit: NASA Goddard/SWRC/CCMC/SWMF
I risultati appena discussi sono solo l'inizio dell'avventura MMS, una missione la cui durata prevista è di dieci anni.
"Abbiamo registrato oltre 2000 passaggi nella magnetopausa da quando è iniziata la fase scientifica", ha detto Jim Burch, ricercatore principale MMS al Southwest Research Institute di San Antonio, Texas. "Volando attraverso centinaia di eventi promettenti", ha aggiunto.
I punti di forza di MMS sono la rilevazione tridimensionale degli eventi e la capacità di scala, con ogni navicella in grado di lavorare in modo indipendente. Ciascuna ha a bordo la suite FIELDS, un set di strumenti utilizzato per caratterizzare i campi magnetici, dotato di sei sensori, posti su lunghi bracci di circa 121 metri sul piano di rotazione e di circa 30 metri lungo l'asse di rotazione (vedi rappresentazione in apertura), che lavorano insieme per formare un quadro tridimensionale dei campi elettrici e magnetici in prossimità del veicolo spaziale.
"I lunghi bracci consentono di misurare i campi meno contaminati dall'elettronica a bordo della navicella spaziale", ha spiegato Katherine Goodrich dell'University of Colorado, che si sta occupando dell'analisi dei dati.
Altre osservazioni, guidate da Ian Cohen dell'Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, basate sui due rivelatori di particelle a bordo di MMS, il Fly's Eye Energetic Particle Sensor (FEEPS) e l' Energetic Ion Spectrometer, stanno fornendo le prove di un meccanismo attraverso il quale i campi magnetici del Sole si legano a quelli terrestri durante gli eventi di riconnessione, favorendo la fuga di particelle dal sistema della Terra verso lo spazio interplanetario.
Press release: -
http://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-s-mms-delivers-promising-initial-results