Lo spazio può sembrare vuoto, ma in realtà è un luogo dinamico popolato di materia quasi invisibile, e dominato dalle forze, in particolare quelli creati dai campi magnetici. Le magnetosfere, i campi magnetici intorno alla maggior parte dei pianeti, esistono in tutto il nostro sistema solare. Deviano l'alta energia, particelle cariche chiamate raggi cosmici emesse dal Sole o provenienti dallo spazio interstellare. Insieme alle atmosfere, capita di proteggere le superfici dei pianeti da questa radiazione dannosa.

Ma non tutte le magnetosfere sono uguali:Venere e Marte non hanno affatto magnetosfere, mentre gli altri pianeti, e una luna, ne hanno di sorprendentemente diversi.

La NASA ha lanciato una flotta di missioni per studiare i pianeti nel nostro sistema solare, molte delle quali hanno inviato informazioni cruciali sulle magnetosfere. I gemelli Voyager misuravano i campi magnetici mentre viaggiavano fino ai confini del sistema solare, e scoprì le magnetosfere di Urano e Nettuno. Altre missioni planetarie tra cui Galileo, Cassini e Giunone, e un certo numero di veicoli spaziali che orbitano attorno alla Terra, fornire osservazioni per creare una comprensione completa di come i pianeti formano le magnetosfere, così come il modo in cui continuano a interagire con l'ambiente spaziale dinamico che li circonda.

terra

La magnetosfera terrestre è creata dal metallo fuso in costante movimento all'interno della Terra. Questo invisibile "campo di forza" intorno al nostro pianeta ha una forma generale che ricorda un cono gelato, con frontale arrotondato e lungo, coda che si allontana dal sole. La magnetosfera è modellata in questo modo a causa del flusso quasi costante del vento solare e del campo magnetico dal lato rivolto verso il Sole.

La Terra e le altre magnetosfere deviano le particelle cariche lontano dal pianeta, ma intrappolano anche le particelle energetiche nelle cinture di radiazioni. Le aurore sono causate da particelle che piovono nell'atmosfera, di solito non lontano dai poli magnetici.

È possibile che la magnetosfera terrestre sia stata essenziale per lo sviluppo di condizioni favorevoli alla vita, quindi conoscere le magnetosfere intorno ad altri pianeti e lune è un grande passo avanti per determinare se la vita potrebbe essersi evoluta lì.

Mercurio

Mercurio, con un consistente nucleo ricco di ferro, ha un campo magnetico che è solo circa l'1 per cento più forte di quello terrestre. Si pensa che la magnetosfera del pianeta sia compressa dall'intenso vento solare, limitandone l'estensione. Il satellite MESSENGER ha orbitato attorno a Mercurio dal 2011 al 2015, aiutandoci a capire il nostro piccolo vicino terrestre.

Giove

Dopo il Sole, Giove ha di gran lunga il campo magnetico più forte e più grande del nostro sistema solare:si estende per circa 12 milioni di miglia da est a ovest, quasi 15 volte la larghezza del Sole. (della Terra, d'altra parte, potrebbe facilmente adattarsi all'interno del Sole, tranne che per la sua coda distesa.) Giove non ha un nucleo di metallo fuso; Invece, il suo campo magnetico è creato da un nucleo di idrogeno metallico liquido compresso.

Una delle lune di Giove, io, ha una potente attività vulcanica che sputa particelle nella magnetosfera di Giove. Queste particelle creano intense cinture di radiazioni e aurore intorno a Giove.

Ganimede, La luna più grande di Giove, ha anche il suo campo magnetico e la sua magnetosfera, che la rendono l'unica luna con uno. Il suo campo debole, annidato nell'enorme conchiglia di Giove, increspa appena il campo magnetico del pianeta.

Saturno

L'enorme sistema di anelli di Saturno trasforma la forma della sua magnetosfera. Questo perché le molecole di ossigeno e acqua che evaporano dagli anelli convogliano le particelle nello spazio intorno al pianeta. Alcune delle lune di Saturno aiutano a intrappolare queste particelle, tirandoli fuori dalla magnetosfera di Saturno, anche se quelli con geyser vulcanici attivi, come Encelado, sputano più materiale di quello che assorbono. La missione Cassini della NASA ha seguito la scia dei Voyager, e ha studiato il campo magnetico di Saturno dall'orbita attorno al pianeta con gli anelli tra il 2004 e il 2017.

Urano

La magnetosfera di Urano non è stata scoperta fino al 1986, quando i dati del flyby di Voyager 2 si sono rivelati deboli, emissioni radio variabili e confermate quando Voyager 2 ha misurato direttamente il campo magnetico. Il campo magnetico di Urano e l'asse di rotazione sono fuori allineamento di 59 gradi, a differenza della Terra, il cui campo magnetico e l'asse di rotazione sono quasi allineati. Oltre a ciò, il campo magnetico non passa direttamente attraverso il centro del pianeta, quindi la forza del campo magnetico varia notevolmente su tutta la superficie. Questo disallineamento significa anche che la magnetocoda di Urano, la parte della magnetosfera che si trascina dietro il pianeta, lontano dal Sole, è attorcigliato in un lungo cavatappi.

Nettuno

Nettuno è stato visitato anche da Voyager 2, nel 1989. La sua magnetosfera è sfalsata rispetto al suo asse di rotazione, ma solo di 47 gradi. Simile a Urano, L'intensità del campo magnetico di Nettuno varia in tutto il pianeta. Ciò significa che le aurore possono apparire in tutto il pianeta, non solo vicino ai poli, come sulla Terra, Giove e Saturno.

E oltre

Al di fuori del nostro sistema solare, aurore, che indicano la presenza di una magnetosfera, sono stati avvistati su nane brune, oggetti più grandi dei pianeti ma più piccoli delle stelle. Ci sono anche prove che suggeriscono che alcuni esopianeti giganti hanno magnetosfere, ma dobbiamo ancora vedere una prova conclusiva. Man mano che gli scienziati imparano di più sulle magnetosfere dei pianeti del nostro sistema solare, può aiutarci un giorno a identificare le magnetosfere anche intorno a pianeti più distanti.