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    Razzo della NASA per ispezionare il parabrezza del sistema solare

    Un'illustrazione dell'eliosfera che viene colpita da raggi cosmici dall'esterno del nostro sistema solare. Credito:Goddard Space Flight Center/Laboratorio di immagini concettuali della NASA

    Undici miliardi di miglia di distanza, più di quattro volte la distanza da noi a Plutone, si trova il confine della bolla magnetica del nostro sistema solare, l'eliopausa. Qui il campo magnetico del Sole, che si estende nello spazio come una ragnatela invisibile, svanisce nel nulla. Inizia lo spazio interstellare.

    "È davvero il confine più grande del suo genere che possiamo studiare, " disse Walt Harris, fisico spaziale presso l'Università dell'Arizona a Tucson.

    Sappiamo ancora poco di cosa c'è oltre questo confine. Fortunatamente, frammenti di spazio interstellare possono arrivare a noi, passando proprio attraverso questo confine e facendosi strada nel sistema solare.

    Una nuova missione della NASA studierà la luce delle particelle interstellari che sono entrate nel nostro sistema solare per conoscere i tratti più vicini dello spazio interstellare. La missione, chiamato spettrometro di dinamica della linea di emissione interferometrica spaziale eterodina, o SCUDI, avrà la sua prima opportunità di essere lanciata a bordo di un razzo suborbitale dalla White Sands Missile Range nel New Mexico il 19 aprile, 2021.

    Il nostro intero sistema solare è alla deriva in un ammasso di nuvole, un'area ripulita da antiche esplosioni di supernova. Gli astronomi chiamano questa regione la Bolla Locale, una trama di spazio oblunga lunga circa 300 anni luce all'interno del braccio a spirale di Orione della nostra galassia, la Via Lattea. Contiene centinaia di stelle, compreso il nostro Sole.

    Affrontiamo questo mare interstellare nella nostra fidata nave, l'eliosfera, una bolla magnetica molto più piccola (sebbene ancora gigantesca) fatta esplodere dal Sole. Mentre orbitiamo intorno al Sole, il sistema solare stesso, racchiuso nell'eliosfera, sfreccia attraverso la bolla locale a circa 52, 000 miglia all'ora (23 chilometri al secondo). Particelle interstellari colpiscono il naso della nostra eliosfera come pioggia contro un parabrezza.

    La nostra eliosfera è più simile a un gommone che a una barca a vela in legno:l'ambiente circostante ne modella la forma. Si comprime nei punti di pressione, si espande dove cede. Esattamente come e dove si deforma il rivestimento della nostra eliosfera ci fornisce indizi sulla natura dello spazio interstellare al di fuori di esso. Questo confine - e qualsiasi deformità in esso - sono ciò che Walt Harris, investigatore principale per la missione SHIELDS, è dopo.

    SHIELDS è un telescopio che verrà lanciato a bordo di un razzo sonda, un piccolo veicolo che vola nello spazio per alcuni minuti di osservazione prima di ricadere sulla Terra. Il team di Harris ha lanciato una precedente iterazione del telescopio come parte della missione HYPE nel 2014, e dopo aver modificato il disegno, sono pronti a ripartire.

    SHIELDS misurerà la luce proveniente da una popolazione speciale di atomi di idrogeno originari dello spazio interstellare. Questi atomi sono neutri, con un numero equilibrato di protoni ed elettroni. Gli atomi neutri possono attraversare le linee del campo magnetico, quindi filtrano attraverso l'eliopausa e nel nostro sistema solare quasi imperturbabili, ma non completamente.

    Illustrazione della bolla locale. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA

    I piccoli effetti di questo attraversamento di confine sono fondamentali per la tecnica di SHIELDS. Le particelle cariche scorrono intorno all'eliopausa, formando una barriera. Le particelle neutre dallo spazio interstellare devono passare attraverso questo guanto di sfida, che altera i loro percorsi. SHIELDS è stato progettato per ricostruire le traiettorie delle particelle neutre per determinare da dove provenissero e cosa vedessero lungo il percorso.

    Pochi minuti dopo il lancio, SHIELDS raggiungerà la sua altitudine massima di circa 186 miglia (300 chilometri) da terra, molto al di sopra dell'effetto assorbente dell'atmosfera terrestre. Puntando il suo telescopio verso il naso dell'eliosfera, rileverà la luce proveniente dagli atomi di idrogeno in arrivo. Misurare come la lunghezza d'onda di quella luce si estende o si contrae rivela la velocità delle particelle. Tutto detto, SHIELDS produrrà una mappa per ricostruire la forma e la densità variabile della materia all'eliopausa.

    I dati, Harris spera, aiuterà a rispondere a domande allettanti su com'è lo spazio interstellare.

    Ad esempio, gli astronomi pensano che la Bolla Locale nel suo insieme sia circa 1/10 più densa della maggior parte del resto del disco principale della galassia. Ma non conosciamo i dettagli, ad esempio se la materia nella bolla locale è distribuita in modo uniforme, o ammucchiati in fitte tasche circondate dal nulla?

    "C'è molta incertezza sulla struttura fine del mezzo interstellare:le nostre mappe sono un po' rozze, "Ha detto Harris. "Conosciamo i contorni generali di queste nuvole, ma non sappiamo cosa sta succedendo dentro di loro."

    Inoltre, gli astronomi non sanno molto del campo magnetico della galassia. Ma dovrebbe lasciare un segno sulla nostra eliosfera che gli SCUDI possono rilevare, comprimere l'eliopausa in un modo specifico in base alla sua forza e orientamento.

    Finalmente, imparare com'è la nostra attuale trama dello spazio interstellare potrebbe essere una guida utile per il futuro (lontano). Il nostro sistema solare sta solo attraversando il nostro attuale pezzo di spazio. In circa 50, 000 anni, usciremo dalla bolla locale e arriveremo a chissà cosa.

    "Non sappiamo davvero com'è quell'altra nuvola, e non sappiamo cosa succede quando attraversi un confine in quella nuvola, "Ha detto Harris. "C'è molto interesse nel capire cosa è probabile che sperimentiamo mentre il nostro sistema solare fa quella transizione".

    Non che il nostro sistema solare non l'abbia fatto prima. Negli ultimi quattro miliardi di anni, Harris spiega, La Terra è passata attraverso una varietà di ambienti interstellari. È solo che ora siamo in giro, con gli strumenti scientifici per documentarlo.

    "Stiamo solo cercando di capire il nostro posto nella galassia, e dove siamo diretti in futuro, "Ha detto Harris.


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