Un ricercatore sponsorizzato dalla NASA presso l'Università dell'Iowa ha sviluppato un modo dei veicoli spaziali per la caccia di portali magnetici nascosti nelle vicinanze della Terra. Questi portali collegano il campo magnetico del nostro pianeta a quello del sole, ponendo le basi per il burrascoso tempo spazio.
Un tema preferito della fantascienza è "il portale", un'apertura straordinaria nello spazio o nel tempo che collega i viaggiatori a regni lontani. Un buon portale è una scorciatoia, una guida, una porta verso l'ignoto. Se solo esistessero davvero ...
Si scopre che lo fanno, in un certo senso, e un ricercatore finanziato dalla NASA dell'Università dello Iowa ha scoperto come trovarli.
"Li chiamiamo punti X o regioni a diffusione elettronica", spiega il fisico del plasma Jack Scudder dell'Università dell'Iowa. "Sono luoghi in cui il campo magnetico terrestre si collega al campo magnetico del Sole, creando un percorso ininterrotto che porta dal nostro pianeta all'atmosfera del sole a 93 milioni di miglia di distanza." Le osservazioni della navicella spaziale THEMIS della NASA e le sonde Cluster Europee suggeriscono che questi portali magnetici si aprono e chiudono dozzine di volte ogni giorno. Si trovano in genere a poche decine di migliaia di chilometri dalla Terra, dove il campo geomagnetico incontra il vento solare che scorre veloce. La maggior parte dei portali sono piccoli e di breve durata; altri sbadigliano, e sono vasti e sostenuti. Tonnellate di particelle energetiche possono fluire attraverso le aperture, riscaldando l'atmosfera superiore della Terra, scatenando tempeste geomagnetiche e accendendo luminose aurore polari.
La NASA sta pianificando una missione chiamata "MMS", abbreviazione di Magnetospheric Multiscale Mission, lanciata nel 2014 per studiare il fenomeno. Irti di rilevatori di particelle energetiche e sensori magnetici, i quattro veicoli spaziali MMS si diffonderanno nella magnetosfera terrestre e circonderanno i portali per osservare come funzionano.
Solo un problema: trovarli. I portali magnetici sono invisibili, instabili ed elusivi. Si aprono e si chiudono senza preavviso "e non ci sono indicazioni per guidarci", osserva Scudder.
In realtà, ci sono i cartelli e Scudder li ha trovati.
I portali si formano attraverso il processo di riconnessione magnetica. Mescolando linee di forza magnetica dal sole e dalla Terra si incrociano e si uniscono per creare le aperture. I "punti X" sono dove si svolge la croce. L'unione improvvisa di campi magnetici può spingere getti di particelle cariche dal punto X, creando una "regione di diffusione elettronica".
Per imparare a individuare questi eventi, Scudder ha esaminato i dati di una sonda spaziale che orbitava attorno alla Terra più di 10 anni fa.
"Alla fine degli anni '90, l'astronave polare della NASA trascorse anni nella magnetosfera terrestre", spiega Scudder, "e durante la sua missione ha incontrato molti punti X".
I dati provenienti dall'astronave polare della NASA, intorno al 1998, ha fornito indizi cruciali per la ricerca di punti X magnetici.
Poiché Polar trasporta sensori simili a quelli MMS, Scudder decise di vedere come un punto X appariva su Polar. "Usando i dati Polar, abbiamo trovato cinque semplici combinazioni di misure di campi magnetici e di particelle energetiche che ci dicono quando ci siamo imbattuti in un punto X o in una regione a diffusione di elettroni. Un singolo veicolo spaziale, adeguatamente strumentato, può effettuare queste misurazioni."
Ciò significa che un singolo membro della costellazione MMS che utilizza la diagnostica può trovare un portale e avvisare gli altri membri della costellazione. I pianificatori delle missioni hanno pensato a lungo che gli MMS avrebbero dovuto impiegare circa un anno per imparare a trovare portali prima di poterli studiare. Il lavoro di Scudder abbrevia il processo, consentendo agli MMS di mettersi subito al lavoro.
È una scorciatoia degna dei migliori portali finti, solo che questa volta i portali sono reali. E con i nuovi "cartelli" sappiamo come trovarli.
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Poiché Polar trasporta sensori simili a quelli MMS, Scudder decise di vedere come un punto X appariva su Polar. "Usando i dati Polar, abbiamo trovato cinque semplici combinazioni di misure di campi magnetici e di particelle energetiche che ci dicono quando ci siamo imbattuti in un punto X o in una regione a diffusione di elettroni. Un singolo veicolo spaziale, adeguatamente strumentato, può effettuare queste misurazioni."
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