Avvolgere il nostro pianeta e proteggerci dalla furia del Sole è una gigantesca bolla di magnetismo chiamata magnetosfera. Devia la maggior parte del materiale solare che arriva verso di noi dalla nostra stella a 1 milione di miglia all'ora o più. Senza la magnetosfera, l'azione implacabile di queste particelle solari potrebbe spogliare la Terra dei suoi strati protettivi, che ci proteggono dalle radiazioni ultraviolette del sole. È chiaro che questa bolla magnetica è stata la chiave per aiutare la Terra a trasformarsi in un pianeta abitabile.
Confronta la Terra con Marte, un pianeta che ha perso la sua magnetosfera circa 4,2 miliardi di anni fa. Si pensa che il vento solare abbia strappato via la maggior parte dell'atmosfera di Marte, forse dopo che il campo magnetico del pianeta rosso si è dissipato. Questo ha lasciato Marte come il nudo, mondo sterile che vediamo oggi attraverso gli "occhi" degli orbiter e dei rover della NASA. Al contrario, La magnetosfera terrestre sembra aver protetto la nostra atmosfera.
Eftyhia Zesta del laboratorio di fisica geospaziale presso il Goddard Space Flight Center della NASA osserva, "Se non ci fosse il campo magnetico, potremmo avere un'atmosfera molto diversa rimasta senza la vita come la conosciamo."
Comprendere la nostra magnetosfera è un elemento chiave per aiutare un giorno gli scienziati a prevedere il tempo spaziale che può influenzare la tecnologia della Terra. Eventi meteorologici spaziali estremi possono interrompere le reti di comunicazione, navigazione GPS, e reti elettriche.
La magnetosfera è uno scudo permeabile. Il vento solare si collegherà periodicamente alla magnetosfera costringendola a riconfigurarsi. Questo può creare una spaccatura, permettendo all'energia di riversarsi nel nostro rifugio sicuro. Queste spaccature si aprono e si chiudono molte volte al giorno o anche molte volte ogni ora. La maggior parte di loro sono piccoli e di breve durata; altri sono vasti e sostenuti. Con il campo magnetico del Sole che si connette a quello della Terra in questo modo, iniziano i fuochi d'artificio.
Zesta dice, "La magnetosfera terrestre assorbe l'energia in arrivo dal vento solare, e rilascia in modo esplosivo quell'energia sotto forma di tempeste geomagnetiche e sottotempeste."
Come avviene? Le linee di forza magnetiche convergono e si riconfigurano, con conseguente energia magnetica e particelle cariche che volano via a velocità intense. Gli scienziati hanno cercato di capire perché questo incrocio di linee di campo magnetico, chiamato riconnessione magnetica, innesca un'esplosione così violenta, aprendo le fessure nella magnetosfera.
Missione multiscala magnetosferica della NASA, o MMS, è stato lanciato nel marzo 2015 per osservare per la prima volta la fisica elettronica della riconnessione magnetica. Ricco di rivelatori di particelle energetiche e sensori magnetici, i quattro veicoli spaziali MMS hanno volato in stretta formazione verso aree sul lato anteriore della magnetosfera terrestre dove avviene la riconnessione magnetica. Da allora l'MMS ha condotto una caccia simile nella coda della magnetosfera.
L'MMS integra le missioni della NASA e delle agenzie partner, come THEMIS, Grappolo, e Geotail, contribuendo con nuovi dettagli critici allo studio in corso della magnetosfera terrestre. Insieme, i dati di queste indagini non solo aiutano a svelare la fisica fondamentale dello spazio, ma aiuta anche a migliorare le previsioni del tempo spaziale.
