La scoperta potrebbe aiutare a migliorare le previsioni meteorologiche spaziali e le comunicazioni radio.

Questi strani segni erano già stati rilevati ma il satellite geostazionario Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) della NASA ha offerto uno sguardo ancora più nitido, rivelando forme simili a "X" e a "C", che si presentano in momenti e luoghi inaspettati.

GOLD misura la densità e la temperatura nella termosfera e nella ionosfera terrestre. Effettua queste misurazioni, con un dettaglio senza precedenti, utilizzando uno spettrografo per immagini ultraviolette (UV). Il suo obiettivo è studiare la risposta su scala globale della termosfera e della ionosfera nel sistema Sole-Terra.

La ionosfera si carica elettricamente durante il giorno quando viene colpita dalla luce solare. Il processo crea bande di particelle cariche che sono ulteriormente influenzate dal campo magnetico terrestre. Creste e bolle di plasma generano le forme che sono state ora osservate.

Studi precedenti avevano mostrato che l'unione delle creste forma le "X" dopo tempeste solari e grandi eruzioni vulcaniche ma i dati del nuovo studio, indicano che si possono formare anche nei momenti tranquilli.
"Rapporti precedenti indicavano che queste forme  avvenivano solo in condizioni geomagneticamente disturbate", afferma Fazlul Laskar, fisico della ionosfera presso l'Università del Colorado.
"È una caratteristica inaspettata in condizioni di quiete geomagnetica".

La ricerca è stata pubblicata su The Journal of Geophysical Research: Space Physics.

gold x

Le osservazioni della missione GOLD della NASA mostrano particelle cariche nella ionosfera che formano una forma a X il 7 ottobre 2019. (I colori indicano l'intensità della luce ultravioletta emessa, con il giallo e il bianco che indicano l'emissione più forte o la densità ionosferica più alta).
Crediti: F.Laskar et al.

 

"X" e "C"

Un'altra scoperta che ha lasciato perplessi gli scienziati è la comparsa di bolle nel plasma, a forma di "C" o "C" rovesciata. Si pensa che queste "lettere" siano create dai venti sulla Terra, proprio come il vento che soffia sempre dalla stessa direzione può modellare l'inclinazione di un albero.

Tuttavia GOLD ha scoperto che queste C si formano sorprendentemente vicine tra loro, a circa 634 chilometri, e ciò indica che sono coinvolti fattori più localizzati, come un wind shear, un tornado o qualcos'altro.

Al momento, gli accoppiamenti stretti delle "C" sembrano essere relativamente rari: GOLD ne ha osservati solo due. Ma i ricercatori vogliono, comunque, scoprirne la causa.

"In una così stretta vicinanza, queste due bolle di plasma di forma opposta non erano mai state pensate, mai immaginate", dice il fisico della ionosfera Deepak Karan dell'Università del Colorado.

Il plasma nella ionosfera è essenziale affinché le onde radio possano percorrere lunghe distanze e le scoperte in questo campo migliorano la nostra comprensione di come funzionano la radio e il GPS.
Interruzioni nella ionosfera come quelle osservate qui potrebbero avere un impatto su importanti infrastrutture di comunicazione e navigazione.

gold c

Le immagini della missione GOLD della NASA mostrano bolle di plasma a forma di C e a C inversa che appaiono vicine nella ionosfera il 12 ottobre 2020 e il 26 dicembre 2021.
Crediti: D. Karan et al.