Una tempesta solare di eccezionale intensità, verificatasi nel 2024, ha modificato l’ambiente magnetico terrestre, creando due nuove cinture di radiazioni temporanee. Questa scoperta, resa possibile grazie alla missione CubeSat della NASA, potrebbe segnare un’importante svolta nello studio delle interazioni tra il vento solare e il campo magnetico terrestre.
Le cinture di Van Allen e la protezione della Terra
Il nostro pianeta è circondato da cinture di radiazioni, strutture formate da particelle cariche ad alta energia intrappolate dalla magnetosfera terrestre. Queste sono conosciute come cinture di Van Allen, dal nome dell’astrofisico James Van Allen, che le identificò nel 1958. La NASA sottolinea che la magnetosfera agisce come uno scudo naturale, proteggendo la Terra dalle pericolose tempeste solari e dal costante flusso di particelle provenienti dal Sole.
Le cinture di Van Allen sono due:
- La cintura interna, composta principalmente da protoni ed elettroni energetici, nasce dalle interazioni dei raggi cosmici con l’atmosfera terrestre.
- La cintura esterna, costituita prevalentemente da elettroni ad alta energia, deriva direttamente dal vento solare.
Un fenomeno raro: la nascita di nuove cinture di radiazioni
Sebbene la Terra possieda stabilmente queste due cinture di radiazioni, in rare occasioni possono formarsi strutture temporanee a seguito di intensi fenomeni solari. Il 2024 è stato un anno particolarmente turbolento, con numerose tempeste solari, tra cui un evento particolarmente violento avvenuto a maggio, che ha prodotto aurore spettacolari e perturbazioni nell’atmosfera terrestre.
Grazie ai dati raccolti dalla missione CIRBE (Esperimento della Cintura Interna di Radiazioni del Colorado), gli scienziati hanno scoperto che questa tempesta ha generato due nuove cinture di radiazioni, situate tra quelle permanenti. Xinlin Li, autore principale dello studio, ha dichiarato: “Quando abbiamo confrontato i dati prima e dopo la tempesta, ho pensato: ‘Wow, questo è qualcosa di veramente nuovo’. È un risultato sorprendente.”
Le nuove cinture di radiazioni e la loro persistenza
Le precedenti cinture temporanee di elettroni osservate dalla NASA avevano una durata di circa quattro settimane. Tuttavia, le nuove cinture rilevate sembrano avere una maggiore longevità.
- La cintura esterna, ricca di elettroni ad alta energia, è rimasta intatta per oltre tre mesi prima di essere alterata da una nuova tempesta solare a giugno e ridotta ulteriormente da un’altra tempesta ad agosto.
- La seconda cintura, composta da protoni ed elettroni, si è dimostrata ancora più resistente grazie alla sua posizione favorevole, che limita la dispersione delle particelle. Gli scienziati ritengono che questa struttura potrebbe persistere per oltre un anno.
Un’opportunità per approfondire lo studio delle interazioni elettromagnetiche
L’analisi di queste nuove strutture offre un’occasione unica per comprendere meglio il comportamento delle particelle ad alta energia nello spazio. Il team di ricerca ha evidenziato che lo studio della persistenza della nuova cintura di elettroni fornirà dati cruciali sull’interazione tra particelle e onde di plasma, oltre a chiarire il ruolo delle onde di Ciclone Ionico Elettromagnetico (EMIC) nel processo di dispersione degli elettroni nell’atmosfera terrestre.
David Sibeck, ex scienziato della missione per le sonde Van Allen della NASA, ha sottolineato che questi elettroni e protoni altamente energetici hanno trovato una nuova posizione nell’ambiente magnetico terrestre e potrebbero rimanere lì per molto tempo.
Nonostante il successo della missione CubeSat, le continue tempeste solari hanno portato il satellite fuori dalla sua orbita nell’ottobre 2024, interrompendo la raccolta dati. “Siamo molto orgogliosi che il nostro piccolo CubeSat abbia fatto una tale scoperta”, ha commentato Xinlin Li.
Questa ricerca, pubblicata nel Journal of Geophysical Research: Space Physics, segna un’importante tappa nello studio delle radiazioni spaziali e delle loro interazioni con il campo magnetico terrestre.
