Print this page
Scritto: Mercoledì, 06 Aprile 2016 10:15 Ultima modifica: Mercoledì, 06 Aprile 2016 16:32

New Horizons: tre anni di dati sul vento solare


Oltre ad aver inviato a Terra le incredibili immagini di Plutone e delle sue lune, la sonda della NASA New Horizons ha fornito dati preziosi sul vento solare in una regione dello spazio che finora poche sonde hanno avuto il privilegio di esplorare. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista The Astrophysical Journal Supplement.

Rate this item
(0 votes)
Questa immagine mostra l'ambiente spaziale simulato verso Plutone, durante l'avvicinamento di New Horizons. Questa immagine mostra l'ambiente spaziale simulato verso Plutone, durante l'avvicinamento di New Horizons. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio, the Space Weather Research Center (SWRC) and the Community-Coordinated Modeling Center (CCMC), Enlil and Dusan Odstrcil (GMU)

Il "vuoto" dello spazio è costantemente permeato dal vento solare, un flusso sottile e tenue di particelle e di campi di gas ionizzato noto come plasma. Il vento solare ed altri eventi più energetici che arrivano dalla nostra stella, come le espulsioni di massa coronale (CME), influenzano la natura stessa dello spazio e possono interagire con il campo magnetico della Terra o di altri pianeti. Gli effetti si ripercuotono sull'ambiente di radiazioni attorno ai veicoli spaziali ed un giorno, sui futuri astronauti che si avventureranno in missioni nello spazio profondo.

New Horizons ha osservato e misurato questo ambiente per oltre un miliardo di chilometri del suo cammino, non appena superata l'orbita di Urano fino al suo incontro con Plutone.

"Lo strumento era stato programmato per accendersi solo in occasione di controlli annuali dopo il fly-by di Giove nel 2007", ha spiegato nel report Heather Elliott, scienziato del Southwest Research Institute di San Antonio, Texas, ed autrice principale del documento. "Poi abbiamo sviluppato un piano per mantenere il rilevatore di particelle attivo durante la fase di crociera mentre tutto il resto della navicella era in letargo ed ha iniziato le osservazioni nel 2012". Così facendo, la sonda ha trasmesso tre anni di osservazioni quasi continuative.

"Questa regione è grande miliardi di chilometri cubi ed abbiamo solo una manciata di veicoli spaziali che sono passati lì in mezzo ogni dieci anni o giù di lì", ha commentato Eric Christian, scienziato della NASA presso il Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

I dati rilevati dallo strumento Solar Wind Around Pluto (SWAP) di New Horizons hanno mostrato che a quella distanza dal Sole, l'ambiente è molto diverso rispetto allo spazio attorno alla Terra, ricco di variazioni anche su piccola scala. Ai confini del Sistema Solare, invece, le caratteristiche minori tendono a logorarsi o ad ammassarci nel loro viaggio verso l'esterno.
"E' difficile prevedere se l'interazione tra strutture più piccole creerà una struttura più grande, o se tenderà ad appiattirsi completamente", ha spiegato Elliott. "Ma il vento è ancora in una fase riscaldata per compressione mentre viaggia, tanto da poter vedere il modello di rotazione della temperatura del Sole anche nel Sistema Solare esterno".

Simulazione dell'ambiente spaziale pochi mesi prima dell'arrivo a Plutone di New Horizons

Simulazione dell'ambiente spaziale pochi mesi prima dell'arrivo a Plutone di New Horizons
Credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio, the Space Weather Research Center (SWRC) and the Community-Coordinated Modeling Center (CCMC), Enlil and Dusan Odstrcil (GMU)

Le osservazioni di New Horizons hanno anche mostrato quella che potrebbe essere una prima fase di formazione delle particelle super-veloci ed altamente energetiche, chiamate i raggi cosmici anomali che, in prossimità della Terra, possono rappresentare un pericolo per gli astronauti e la tecnologia in orbita. Questi sono stati osservati anche dalle due sonde Voyager vicino al confine dove il vento solare incontra lo spazio interstellare lanciando dubbi sul meccanismo della loro origine.

Il vento solare misurato da New Horizons dal 1 gennaio al 25 agosto 2015

Il vento solare misurato da New Horizons dal 1 gennaio al 25 agosto 2015. Queste osservazioni potrebbe contenere la chiave per interpretare i dati rilevati dalle Voyager al confine dello spazio interstellare. I punti più in alto nel grafico corrispondono alle particelle con energie più alte, i colori rosso e giallo indicano il numero di particelle che hanno colpito il rilevatore. Le regioni prive di dati corrispondono a periodi in cui lo stumento è stato momentaneamente spento in occasioni di procedure di verifica o manovre particolari.
Credit: NASA/New Horizons/SwRI

Il team si è trovato praticamente a fare i conti con dati provenienti da un ambiente inesplorato. Ciò ha richiesto un grande lavoro di calibrazione e confronto con i test di laboratorio e con le informazioni disponibili per lo spazio vicino alla Terra dove diversi osservatori tengono costantemente monitorato il Sole.

New Horizons Solar Wind Around Pluto (SWAP) Observations of the Solar Wind From 11-33 AU [abstract]

The Solar Wind Around Pluto (SWAP) instrument on NASA's New Horizon Pluto mission has collected solar wind observations en route from Earth to Pluto, and these observations continue beyond Pluto. Few missions have explored the solar wind in the outer heliosphere making this dataset a critical addition to the field. We created a forward model of SWAP count rates, which includes a comprehensive instrument response function based on laboratory and flight calibrations. By fitting the count rates with this model, the proton density (n), speed (V), and temperature (T) parameters are determined. Comparisons between SWAP parameters and both propagated 1 AU observations and prior Voyager 2 observations indicate consistency in both the range and mean wind values. These comparisons as well as our additional findings confirm that small and midsized solar wind structures are worn down with increasing distance due to dynamic interaction of parcels of wind with different speed. For instance, the T-V relationship steepens, as the range in V is limited more than the range in T with distance. At times the T-V correlation clearly breaks down beyond 20 AU, which may indicate wind currently expanding and cooling may have an elevated T reflecting prior heating and compression in the inner heliosphere. The power of wind parameters at shorter periodicities decreases with distance as the longer periodicities strengthen. The solar rotation periodicity is present in temperature beyond 20 AU indicating the observed parcel temperature may reflect not only current heating or cooling, but also heating occurring closer to the Sun.

Altre informazioni su questo articolo

Read 1388 times Ultima modifica Mercoledì, 06 Aprile 2016 16:32
Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

https://twitter.com/EliBonora | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.