Quando un pianeta si comporta come una cometa

La ionosfera osservata sul pianeta Venere grazie alla sonda Venus Express. Crediti: ESA/Wei et al. (2012)

Venus Express dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha compiuto delle osservazioni uniche del pianeta Venere durante un periodo di riduzione della pressione del vento solare della nostra stella, scoprendo che la ionosfera del pianeta si comporta come la coda di una cometa.

La ionosfera è una regione di gas debolmente carichi elettricamente che avvolge il corpo principale del pianeta. La sua forma e densità sono parzialmente controllati dal campo magnetico interno del pianeta.
Per la Terra, che ha un intenso campo magnetico, la ionosfera è relativamente stabile entro certe condizioni di vento solare. In confronto, Venere non ha un vero e proprio campo magnetico interno e la ionosfera si basa sulle interazioni con il vento solare. Fino a che punto questa formazione dipensa dalla forza del vento solare è piuttosto controversa ma nuovi risultati da Venus Express rivelano per la prima volta l’effetto della bassa pressione del vento solare sulla ionosfera di un pianeta privo di campo magnetico.

Le osservazioni sono state compiute nell’agosto 2010 quando Stereo B della NASA aveva misurato un calo nella densità del vento solare a circa 0,1 particelle per centimetro cubo, circa 50 volte inferiore rispetto a quello normalmente osservato, osservazioni compiute per un intervallo di tempo di circa 18 ore.

Come conseguenza di questa riduzione dell’intensità del vento solare su Venere, Venus Express ha osservato una sfera che forma la ionosfera che avvolge la parte più esterna del pianeta nella parte non illuminata e che mostra una forma molto vicina alla coda di ioni osservata in una cometa in simili condizioni.

“La forma a lacrima della ionosfera ha cominciato a formarsi entro 30-60 minuti dopo che l’alta pressione del vento solare ha iniziato a diminuire. Nel corso di due giorni terrestri, la ionosfera è stata stirata ad almeno due raggi venusiani verso lo spazio” ha affermato Yong Wei del Max Planck Institute for Solar System Research della Germania, primo autore della nuova scoperta.

Le nuove osservazioni risolvono un dibattito su come le forze del vento solare influenzino il modo in cui il plasma della ionosfera viene trasportato dal lato diurno a quello notturno su Venere. Di solito, questo materiale scorre lungo un canale sottile nella ionosfera ma i ricercatori non erano sicuri di cosa succedesse in condizioni di scarso vento solare, cioè non era chiaro se il flusso di particelle di plasma aumentasse con l’estensione del canale, dovuta alla pressione di confinamento ridotta, oppure diminuisse dato che è necessaria una forza minore per spingere il plasma lungo il canale.

“Ora finalmente sappiamo che il primo effetto supera il secondo e che la ionosfera si espande in modo significativo durante condizioni di bassa densità del vento solare” ha affermato Markus Fraenz del  Max Planck Institute e secondo autore del paper.
Ci si aspetta un effetto simile intorno al pianeta Marte, un altro pianeta privo di campo magnetico del nostro sistema solare interno.

“Si parla spesso degli effetti dell’interazione del vento solare con le atmosfere planetarie durante i periodi di intena attività solare, ma Venus Ecpress ha mostrato che anche quando vi è un ridotto vento solare, il Sole influenza significativamente l’ambiente del sistema solare a noi vicino” ha aggiunto Håkan Svedhem, Venus Express project scientist dell’ESA.

Fonte ESA: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/When_a_planet_behaves_like_a_comet

Sabrina