Dieci astronavi, dal Venus Express dell'ESA al Voyager-2 della NASA, sentito l'effetto di un'eruzione solare mentre attraversava il sistema solare mentre altri tre satelliti guardavano, fornendo una prospettiva unica su questo evento meteorologico spaziale.

Gli scienziati che lavorano su Mars Express dell'ESA non vedevano l'ora di studiare gli effetti dell'incontro ravvicinato della cometa Siding Spring sull'atmosfera del Pianeta Rosso il 19 ottobre 2014, ma invece trovarono quella che si rivelò essere l'impronta di un evento solare.

Sebbene ciò rendesse l'analisi di qualsiasi effetto correlato alla cometa molto più complessa del previsto, ha innescato uno dei più grandi sforzi di collaborazione per tracciare il viaggio di un'"espulsione di massa coronale" interplanetaria - una CME - dal sole ai confini del sistema solare esterno.

Sebbene la Terra stessa non fosse in prima linea, un certo numero di satelliti per l'osservazione del sole vicino alla Terra:Proba-2 dell'ESA, l'ESA/NASA SOHO e il Solar Dynamics Observatory della NASA - avevano assistito a una potente eruzione solare pochi giorni prima, il 14 ottobre.

Stereo-A della NASA non solo ha catturato immagini dell'altro lato del sole rispetto alla Terra, ma ha anche raccolto informazioni in loco mentre il CME si affrettava a passare.

Grazie alle posizioni fortuite di altri satelliti che giacciono nella direzione di marcia della CME, rilevamenti inequivocabili sono stati effettuati da tre orbiter marziani:il Mars Express dell'ESA, Maven e Mars Odyssey della NASA - e Curiosity Rover della NASA che operano sulla superficie del Pianeta Rosso, Rosetta dell'ESA alla cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, e la missione internazionale Cassini a Saturno.

Suggerimenti sono stati trovati persino fino a New Horizons della NASA, che si stava avvicinando a Plutone in quel momento, e oltre a Voyager-2. Però, a queste grandi distanze è possibile che le prove di questa specifica eruzione si siano fuse con il vento solare di fondo.

"Le velocità CME con la distanza dal sole non sono ben comprese, in particolare nel sistema solare esterno, " afferma Olivier Witasse dell'ESA, che ha condotto lo studio.

"Grazie ai tempi precisi di numerose misurazioni in situ, possiamo capire meglio il processo, e riportare i nostri risultati in modelli."

Le misurazioni danno un'indicazione della velocità e del senso di marcia della CME, che si estende su un angolo di almeno 116º per raggiungere Venus Express e Stereo-A sul fianco orientale, e il veicolo spaziale su Marte e la cometa 67P Churyumov-Gerasimenko sul fianco occidentale.

Da un massimo iniziale di circa 1000 km/s stimato al sole, un forte calo a 647 km/s è stato misurato da Mars Express tre giorni dopo, scendendo ulteriormente a 550 km/s a Rosetta dopo cinque giorni. Questo è stato seguito da una diminuzione più graduale a 450-500 km/s alla distanza di Saturno un mese dall'evento.

I dati hanno anche rivelato l'evoluzione della struttura magnetica del CME, con gli effetti avvertiti dalle navicelle spaziali per diversi giorni, fornendo utili spunti sugli effetti meteorologici spaziali in diversi corpi planetari. Le firme sui vari veicoli spaziali includevano tipicamente uno shock iniziale, un rafforzamento del campo magnetico, e aumenta la velocità del vento solare.

Nel caso di Venus Express dell'ESA, il suo pacchetto scientifico non è stato attivato perché Venere era "dietro" il sole visto dalla Terra, limitando le capacità di comunicazione.

Una debole indicazione è stata dedotta dal fatto che il suo inseguitore stellare è stato sopraffatto dalle radiazioni al momento previsto del passaggio.

Per di più, diverse imbarcazioni che trasportano monitor di radiazioni - Curiosity, Marte Odissea, Rosetta e Cassini – hanno rivelato un effetto interessante e ben noto:un'improvvisa diminuzione dei raggi cosmici galattici. Al passaggio di un ECM, agisce come una bolla protettiva, spazzando via temporaneamente i raggi cosmici e schermando parzialmente il pianeta o l'astronave.

Un calo di circa il 20% dei raggi cosmici è stato osservato su Marte - uno dei più profondi registrati sul Pianeta Rosso - e si è protratto per circa 35 ore. A Rosetta si è vista una riduzione del 17 per cento che è durata 60 ore, mentre a Saturno la riduzione fu leggermente inferiore e durò per circa quattro giorni. L'aumento della durata della depressione dei raggi cosmici corrisponde ad un rallentamento del CME e della regione più ampia su cui è stato disperso a distanze maggiori.

"Il confronto della diminuzione dell'afflusso di raggi cosmici galattici in tre località ampiamente separate a causa della stessa CME è piuttosto nuovo, " dice Olivier. "Mentre in passato sono state effettuate osservazioni di CME con più veicoli spaziali, è raro che le circostanze siano tali da includere così tanti sparsi in tutto il sistema solare interno ed esterno in questo modo.

"Finalmente, tornando alla nostra originale osservazione del passaggio della cometa Siding Spring su Marte, i risultati mostrano l'importanza di avere un contesto meteorologico spaziale per comprendere come questi eventi solari potrebbero influenzare o addirittura mascherare la firma della cometa nell'atmosfera di un pianeta".

"Eiezione di massa coronale interplanetaria osservata a Stereo-A, Marte, cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, Saturno e Nuovi Orizzonti in rotta verso Plutone. Il confronto del suo Forbush diminuisce a 1,4, 3,1 e 9,9 UA, " di O. Witasse et al. è pubblicato in Journal of Geophysical Research:Space Physics , una rivista dell'American Geophysical Union.