Una forte eruzione solare ha strappato per alcune ore la parte terminale della magnetosfera terrestre

L'evento è avvenuto il 24 aprile 2023, ma ora si conoscono i dettagli. La verità è che un enorme disturbo nel vento solare ha fatto volare via la magnetosfera terrestre senza la sua solita coda. Andiamo per gradi per raccontare cosa è successo.

Innanzitutto dobbiamo dire che la Terra è costantemente colpita da impatti di vento ad alta velocità, un flusso di particelle cariche che arrivano dal Sole. Come rivela Live Science, questi flussi di vento solare si curvano attorno al campo magnetico terrestre, noto come magnetosfera.

La magnetosfera ha un lato rivolto verso il Sole, detto arco d'urto, che si allunga in una lunga coda sul lato opposto, cioè quello notturno. Il vento solare subisce cambiamenti, a volte drastici, e altera la struttura e la dinamica della magnetosfera. Osservando lo spazio, ciò che accade in altri corpi come le lune di Giove e i pianeti esosolari aiuta a comprendere questi tipi di processi.

Ora, un recente studio condotto dagli scienziati del Goddard Space Flight Center della NASA, con sede a Greenbelt (Maryland - USA) ha riportato il risultato di osservazioni senza precedenti di questo raro fenomeno creato durante un'espulsione di massa coronale (CME). Questa indagine mostra l'importanza di questo strato esterno della nostra atmosfera che ci protegge da radiazioni molto pericolose.

Due di mancata protezione

Le CME viaggiano tipicamente più velocemente della velocità con cui le linee vibranti del campo magnetico (velocità di Alfvén) si muovono attraverso il plasma magnetizzato, che può variare a seconda dell'ambiente del plasma. Una CME nel 2023 ha alterato la normale configurazione della magnetosfera terrestre per circa 2 ore. I ricercatori hanno analizzato le osservazioni della Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) della NASA per scoprire cosa è successo.

Nello specifico, il 24 aprile 2023, la sonda spaziale MMS ha osservato che, sebbene la velocità di trasmissione del vento solare fosse elevata, la velocità di Alfvén durante l'intensa espulsione di massa coronale era ancora più elevata. Normalmente, il vento solare viaggia più velocemente della velocità di Alfvén. Questa anomalia ha causato la temporanea scomparsa dell'arco shock terrestre.

Questa situazione ha permesso al plasma e al campo magnetico del Sole di interagire direttamente con la magnetosfera.

Ulteriori osservazioni per comprendere il processo

Gli autori sono riusciti a descrivere questo evento ECM molto speciale e hanno acquisito nuove conoscenze su come le ali di Alfvén si formano e si evolvono. Un processo simile potrebbe verificarsi attorno ad altri corpi magneticamente attivi nel nostro sistema solare e nell'universo, e le osservazioni dei ricercatori suggeriscono che anche la formazione delle aurore sulla luna di Giove Ganimede può essere attribuita alle ali di Alfvén.

Suggeriscono anche che il lavoro futuro potrebbe cercare aurore simili alle ali di Alfvén che si verificano sulla Terra. Questa situazione mostra anche quanto sia vulnerabile la protezione che la magnetosfera ci offre dalle radiazioni provenienti dal Sole.

Nella sintesi del lavoro, il team guidato da Li-Jen Chen del Goddard Space Flight Center, indica che “le misurazioni riportate ampliano la nostra conoscenza sull’interazione delle CME con le magnetosfere planetarie e aprono nuove opportunità per comprendere come i flussi di plasma subalfvenico incidono corpi astrofisici come Mercurio, le lune di Giove e gli esopianeti vicini alle loro stelle ospiti”.

Va detto che la magnetosfera terrestre non è l'unica nel sistema solare. Altri pianeti come Mercurio, Giove, Saturno, Urano e Nettuno hanno una magnetosfera. Dal canto suo Ganimede, una delle lune di Giove, ha un campo magnetico troppo debole per intrappolare il plasma del vento solare. E Marte ha una magnetizzazione superficiale molto debole senza magnetosfera esterna.

Riferimento della notizia:
Chen, L.-J., Gershman, D., Burkholder, B., Chen, Y., Sarantos, M., Jian, L., et al. (2024). Earth's Alfvén wings driven by the April 2023 Coronal Mass Ejection. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL108894. https://doi.org/10.1029/2024GL108894