Gli scienziati scoprono una danza misteriosa del plasma nella ionosfera usando un radar incredibilmente accurato
Un gruppo di ricercatori è riuscito ad osservare una sorta di danza nascosta del plasma nella ionosfera terrestre tramite l’utilizzo di un radar dalla precisione strabiliante.
La ionosfera, quella parte di atmosfera che si estende fra i 60 e i 1000 km di altitudine, è molto importante per le comunicazioni sul nostro pianeta e non solo. Per questo motivo è importante conoscerla in maniera accurata, studiandone il comportamento in varie situazioni.
Infatti non dobbiamo pensare alla ionosfera come a qualcosa di statico bensì come un plasma che cambia la sua distribuzione rapidamente con movimenti spesso imprevedibili.
Un nuovo studio per conoscere meglio la ionosfera
Per questo motivo Magnus F. Ivarsen, ricercatore presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Oslo, ha deciso assieme ad altri ricercatori di analizzare il plasma della nostra ionosfera, per svelare cosa c’è dietro alcuni comportamenti particolari. Lo studio è stato poi pubblicato sulla rivista Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Per portare avanti questa ricerca è stato utilizzato un set di dati proveniente da un sistema radar chiamato ICEBEAR (Ionospheric Continuous-wave E region Bistatic Experimental Auroral Radar) a cui è stato applicato un nuovo algoritmo in grado di rilevare cluster dell’eco dei segnali radar che indicano le strutture del plasma, anche quelle più piccole, grandi appena un metro.
In questo modo è possibile tracciare il movimento di queste micro strutture all’interno della ionosfera e da questo dedurre le proprietà del campo elettrico che ne causa il moto.
Per verificare l’efficacia della loro metodologia i ricercatori hanno testato il loro sistema utilizzando dati raccolti in giorni in cui l’attività ionosferica era difficile da interpretare con i metodi tradizionali. Hanno poi confrontato i loro risultati con quelli ottenuti da misurazioni satellitari a bassa orbita terrestre, attualmente uno dei pochi modi per comprendere queste interazioni ad alta energia.
I risultati sono stati coerenti con quelli satellitari, il che significa che combinando i dati radar ad alta risoluzione, come quelli di ICEBEAR, con questo innovativo algoritmo, è possibile tracciare i movimenti dei campi elettrici impulsivi.
Tuttavia questa metodologia è tutt’altro che definitiva, infatti è possibile che alcuni impulsi siano troppo rapidi o localizzati per essere gestiti da questo algoritmo che quindi andrebbe migliorato ulteriormente per aumentarne la precisione e riuscire così ad identificare schemi con un’accuratezza maggiore.
Prevedere possibili interruzioni nelle comunicazioni
È importante riuscire a comprendere in maniera sempre migliore il comportamento e la struttura della ionosfera in quanto questa risente dell’attività elettromagnetica che avviene nello spazio. Infatti quando il vento solare, ossia le particelle cariche provenienti dal Sole, giunge sulla Terra interagisce con la nostra ionosfera strappando elettroni dagli atomi della nostra atmosfera.
Sappiamo che questo causa dei fenomeni di rara bellezza, come le aurore, ma anche problemi alle comunicazioni terrestri e satellitari, con anche periodi di completo black out radio.
Con questa tecnica, ulteriormente affinata, potrebbe essere possibile prevedere quando e come le comunicazioni possano avere delle interruzioni e magari, un giorno, proprio da qui si potrebbe partire per ideare dei nuovi metodi di comunicazione che risultino resilienti all’attività elettromagnetica spaziale.
Riferimenti allo studio:
Magnus F. Ivarsen et al. Deriving the Ionospheric Electric Field From the Bulk Motion of Radar Aurora in the E-Region. (2024)