Gli scienziati sperano che la sonda interstellare proposta ci insegni di più sulla nostra casa nella galassia e su come le altre stelle della galassia interagiscono con i loro quartieri interstellari. Credito:Johns Hopkins APL
Quando le navicelle Voyager 1 e Voyager 2 vecchie di quattro decenni sono entrate nello spazio interstellare nel 2012 e nel 2018, rispettivamente, scienziati celebrati. Questi coraggiosi veicoli spaziali avevano già percorso 120 volte la distanza dalla Terra al sole per raggiungere il confine dell'eliosfera, la bolla che circonda il nostro sistema solare che è influenzata dal vento solare. I Voyager hanno scoperto il bordo della bolla, ma hanno lasciato agli scienziati molte domande su come il nostro Sole interagisce con il mezzo interstellare locale. Gli strumenti dei gemelli Voyager forniscono dati limitati, lasciando lacune critiche nella nostra comprensione di questa regione.
La NASA e i suoi partner stanno ora pianificando il prossimo veicolo spaziale, attualmente chiamato Interstellar Probe, viaggiare molto più in profondità nello spazio interstellare, 1, 000 unità astronomiche (AU) dal sole, con la speranza di saperne di più su come si è formata e come si evolve la nostra eliosfera domestica.
"La sonda interstellare andrà nello spazio interstellare locale sconosciuto, dove l'umanità non è mai arrivata prima, "dice Elena Provornikova, il capo eliofisico della sonda interstellare del Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL) nel Maryland. "Per la prima volta, scatteremo una foto della nostra vasta eliosfera dall'esterno per vedere come appare la nostra casa nel sistema solare".
Provornikova e i suoi colleghi discuteranno le opportunità di scienza eliofisica per la missione all'Assemblea generale dell'Unione europea di geoscienze (EGU) 2021.
Il team guidato da APL, che coinvolge circa 500 scienziati, ingegneri, e appassionati, sia formali che informali, da tutto il mondo, ha studiato quali tipi di indagini la missione dovrebbe pianificare. "Ci sono opportunità scientifiche davvero eccezionali che abbracciano l'eliofisica, scienza planetaria, e astrofisica, " Dice Provornikova.
Gli scienziati prevedono che la sonda interstellare raggiunga 1, 000 AU -- 1 AU è la distanza dal sole alla Terra -- nel mezzo interstellare. Questo è circa 10 volte il percorso della navicella spaziale Voyager. Credito:Johns Hopkins APL
Alcuni misteri che il team spera di risolvere con la missione includono:come il plasma del sole interagisce con il gas interstellare per creare la nostra eliosfera; cosa c'è oltre la nostra eliosfera; e che aspetto ha la nostra eliosfera. La missione prevede di acquisire "immagini" della nostra eliosfera utilizzando atomi neutri energetici, e forse anche "osservare la luce di fondo extragalattica dai primi tempi della formazione della nostra galassia, qualcosa che non può essere visto dalla Terra, " Dice Provornikova. Gli scienziati sperano anche di saperne di più su come il nostro sole interagisce con la galassia locale, che potrebbe quindi offrire indizi su come le altre stelle della galassia interagiscono con i loro quartieri interstellari, lei dice.
L'eliosfera è importante anche perché protegge il nostro sistema solare dai raggi cosmici galattici ad alta energia. Il sole sta viaggiando nella nostra galassia, attraversando diverse regioni dello spazio interstellare, dice Provornikova. Il sole è attualmente in quella che viene chiamata la nuvola interstellare locale, ma ricerche recenti suggeriscono che il sole potrebbe muoversi verso il bordo della nuvola, dopodiché entrerebbe nella successiva regione dello spazio interstellare, di cui non sappiamo nulla. Un tale cambiamento può far crescere o rimpicciolire la nostra eliosfera o modificare la quantità di raggi cosmici galattici che entrano e contribuiscono al livello di radiazione di fondo sulla Terra, lei dice.
Questo è l'ultimo anno di uno "studio pragmatico del concetto, " in cui il team ha studiato quale scienza potrebbe essere realizzata con questa missione. Alla fine dell'anno, il team consegnerà un rapporto alla NASA che delinea il potenziale scientifico, esempio payload dello strumento, ed esempio di veicoli spaziali e progetti di traiettorie per la missione. "Il nostro approccio è quello di definire il menu di ciò che può essere fatto in una tale missione spaziale, " Dice Provornikova.
La missione potrebbe essere lanciata nei primi anni 2030 e impiegherebbe circa 15 anni per raggiungere il confine dell'eliosfera, un ritmo più rapido rispetto ai Voyager, che ha impiegato 35 anni per arrivarci. L'attuale progetto della missione dovrebbe durare 50 anni o più.
Provornikova presenterà lunedì le ultime novità sul piano eliofisico della sonda interstellare, 26 aprile alle 14:00 CEST.
