Un enigma di 40 anni sui campi magnetici spettrali nello spazio interplanetario potrebbe essere stato finalmente risolto da nuovi dati provenienti da una costellazione di 12 satelliti nello spazio vicino alla Terra.

Nuova ricerca sulla rivista AGU Lettere di ricerca geofisica scopre che la polvere fine delle rocce spaziali polverizzate sta cavalcando il vento solare oltre la navicella spaziale, che ha rilevato la nube di detriti fini come un cambiamento temporaneo nel campo magnetico locale.

Se la scoperta è corretta, indica un nuovo modo di studiare l'intersezione poco compresa tra i regni delle cose molto grandi nel nostro sistema solare, come asteroidi e pianeti, e le particelle più piccole. Tra l'altro, potrebbe aiutare a spiegare come il Sole e le altre stelle puliscono le loro famiglie interplanetarie.

"Questo evento è importante non solo perché è stato osservato da così tanti satelliti in un'occasione, ma anche perché è stato rintracciato dallo spazio interplanetario alla magnetoguaina terrestre, " ha spiegato lo scienziato planetario Hairong Lai della Sun Yat-Sen University, Zhuhai, Cina, chi è l'autore principale del nuovo articolo. La magnetoguaina è il vento solare accumulato creato dietro l'urto di prua, la regione in cui il vento incontra il campo magnetico terrestre. Vedere l'evento magnetico in entrambi gli ambienti spaziali ha messo alla prova il loro modello di polvere.

Mistero magnetico

Il mistero è iniziato nel 1982 quando un veicolo spaziale nello spazio interplanetario vicino a Venere e dotato di un sensore di campo magnetico, chiamato magnetometro, ha rilevato un cambiamento di 12 ore nel campo magnetico locale. Il cambiamento del campo magnetico era inspiegabile perché non c'era una causa ovvia.

"Il magnetometro ha rilevato che il campo magnetico ha iniziato a salire, poi diventò sempre più forte, poi è caduto e si è appiattito, " ha detto lo scienziato planetario Christopher Russell dell'Università della California a Los Angeles, che ricorda l'evento ed è coautore del nuovo studio. Pensavo fosse una cometa che passava. Era totalmente sbagliato. Non avevo alcuna sensazione fisica per quello che era".

Negli anni successivi, Russell e altri scienziati hanno registrato altri eventi magnetici di questo tipo con veicoli spaziali, dura da pochi secondi a 12 ore. Lui e i suoi colleghi hanno sviluppato un'ipotesi che siano stati causati da nuvole di polvere magnetizzata che navigano nel vento solare.

"Ci è venuta l'idea che si trattasse di coniglietti di polvere creati dalla collisione di rocce nello spazio, " Egli ha detto.

Le collisioni hanno annientato le rocce e lasciato particelle di polvere abbastanza piccole da poter essere fulminate e ionizzate dalla radiazione ultravioletta del Sole. Una volta ionizzati, il che significa che gli è stata data una carica elettrica, potrebbero essere influenzati dalle cariche elettriche del molto più piccolo, ma molto più veloce, particelle che escono dal Sole nel vento solare. La polvere potrebbe quindi essere trascinata dal vento solare, guadagnando gradualmente velocità, come un surfista che prende un'onda. Finché la polvere era più lenta del vento solare, le particelle di polvere provocherebbero un'ammaccatura nel campo magnetico locale, che è ciò che i magnetometri delle astronavi rilevano passando davanti a loro.

"Abbiamo avuto difficoltà a trovare una prova per convincere tutti che questo è il modello giusto, " ha detto Russel.

Scavando tra i dati

Per testare il modello, Lai ha cercato i record di dati del magnetometro satellitare per trovare altri eventi. Quello che ha scoperto è un evento del 16 gennaio 2018 che è stato rilevato da una dozzina di veicoli spaziali. Ma meglio di così, la nube di polvere è passata dallo spazio interplanetario e nella magnetoguaina terrestre, che è molto più rivelatore.

La loro ipotesi Lai ha spiegato, è quello a monte dello shock dell'arco magnetico terrestre, il vento solare è più veloce della polvere, e trascina con sé la polvere più lenta. A valle dell'urto di prua, però, il vento solare è rallentato e la polvere no. I ruoli si invertono e la polvere trascina il vento solare nella magnetoguaina.

Confrontando il modo in cui i campi magnetici sono cambiati sui dodici veicoli spaziali sia a monte che all'interno della magnetoguaina, Lai ei suoi colleghi potrebbero verificare questa ipotesi. Quello che hanno trovato era un modello di cambiamenti del campo magnetico che corrispondeva alla loro ipotesi di polvere ionizzata in entrambi gli ambienti spaziali.

Oltre a risolvere un mistero, le nuove osservazioni forniscono approfondimenti sul comportamento della materia neutra nel sistema solare, come rocce, asteroidi e pianeti, e materia carica come il plasma, ha detto Russel.

"La comunità (scientifica) non pensa davvero all'interfaccia tra rocce neutre e plasma, " disse. Quando le particelle sono abbastanza piccole, che la materia neutra si carica ed è influenzata dal vento solare. "Questo sta mostrando dove si trova quell'interfaccia."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.