giovedì 24 dicembre 2009

La nube che non dovrebbe esserci

La Nube Interstellare Locale nota anche come "Lanugine Locale" in una illustrazione a cura di Linda Huff (scienziata americana) e Priscilla Frisch (Università di Chicago) . Il Sistema Solare potrebbe uscirne tra poche migliaia di anni (dettagli...)
Ecco una notizia ghiotta sia per i catastrofisti del 2012 che per i sostenitori newage delle ondate di energie cosmiche, galattiche, cinture di luce e quant'altro.

Forse non lo sapevate, ma ... il Sistema Solare sta attraversando un'aura cosmica di gas interstellare, forse delle tenui frange della cintura di luce tenute insieme dal magnetismo, in ogni caso un manto sicuramente mistico, una sfera di energia positiva che ci protegge da quella negativa di supernove esplose milioni e milioni di anni fa.

Sì, in effetti con questa roba i fuffari potrebbero costruirci bufale colossali per anni e anni.

Più prosaicamente in un interessante articolo la NASA ci racconta una scoperta fatta grazie a Voyager 1 e 2, le due sonde gemelle lanciate nel 1977 per l'esplorazione dei pianeti esterni del Sistema Solare ancora attive, giunte più lontano di qualunque altro mezzo mai creato dall'uomo e dirette verso lo spazio interstellare.
Il Sistema Solare sta attraversando una nube di polvere interstellare che, secondo i fisici, non dovrebbe esistere. Nel numero di Nature del 24 dicembre, un team di scienziati ha spiegato come le sonde Voyager della NASA abbiano risolto il mistero.

I Voyager stanno volando attraverso i confini esterni dell'eliosfera, diretti verso lo spazio interstellare. Il forte campo magnetico riportato dal gruppo di lavoro della Opher nel numero di Nature del 24 dicembre 2009 è indicato in giallo (©2009, The American Museum of Natural History).
«Usando i dati delle Voyager abbiano scoperto un forte campo magnetico subito fuori dal sistema solare», ha spiegato Merav Opher, una ricercatrice della George Mason University, eliofisica presso la NASA e prima firmataria dell'articolo su Nature. «Questo campo magnetico tiene insieme la nube interstellare e da una spiegazione all'enigma di lunga data della sua stessa esistenza».

La scoperta ha implicazioni per il futuro, quando il Sistema Solare si imbatterà in altre simili nubi nel nostro braccio della Via Lattea, la nostra galassia.

Gli astronomi chiamano la nube che stiamo attraversando "nube interstellare locale" o "Local Fluff" (lanugine locale) per brevità. Si estende per circa 30 anni luce, ha un'apparenza sfrangiata e contiene una mistura di atomi di idrogeno ed elio a una temperatura di 6000°C [1].

Il mistero esistenziale della Lanugine ha a che fare con ciò che la circonda. Circa 10 milioni di anni fa, un gruppo di supernove esplose nelle nostre vicinanze [2], creando una gigantesca bolla di gas in espansione a milioni di gradi. La Lanugine è completamente immersa in questi gas di scarico di supernova ad alta pressione e avrebbe dovuto già essere stata schiacciata o dispersa.

«Le temperature e le densità osservate per la nube locale non forniscono abbastanza pressione per resistere all'azione di schiacciamento da parte del gas caldo che la circonda», afferma la Opher.

E allora come ha potuto sopravvivere la Lanugine? I Voyager hanno trovato la risposta.

«I dati dei Voyager mostrano che la Lanugine è molto più fortemente magnetizzata di quanto nessuno avesse mai sospettato, tra 4 e 6 microgauss [3]», dice la Opher. «Questo campo magnetico può spiegare la pressione extra necessaria per evitare la sua distruzione».

Le due sonde Voyager stanno viaggiando verso l'esterno del sistema solare da oltre 30 anni. Ora sono ben oltre l'orbita di Plutone [4] dirette verso lo spazio interstellare; ma non lo hanno ancora raggiunto.

«Le Voyager non sono ancora dentro la Lanugine Locale», dice la Opher. «Ma si stanno avvicinando, e possono percepire la natura della nube man mano che avanzano».

La Lanugine è tenuta a bada appena fuori dal confine del Sistema Solare dal campo magnetico del Sole, che è gonfiato dal vento solare in una bolla magnetica che si estende per più di 10 miliardi di chilometri. Questa bolla è chiamata eliosfera e agisce come uno schermo che protegge il sistema solare interno dai raggi cosmici galattici e dalle nubi interstellari [5]. I due Voyager sono nello strato più esterno dell'eliosfera, detta elioguaina (heliosheath), dove il vento solare è rallentato dalla pressione del gas interstellare.

Voyager 1, attualmente distante dal Sole quasi 17 miliardi di km, è entrato nell'elioguaina nel dicembre 2004. Voyager 2 lo ha seguito circa tre anni dopo, nel 2007, ed è ora a circa 13,5 miliardi di km dal Sole. Questi attraversamenti sono stati la chiave della scoperta del gruppo di ricerca della Opher.

L'anatomia dell'eliosfera. Da quando questa illustrazione è stata fatta, il Voyager 2 ha raggiunto il Voyager 1 nell'elioguaina (heliosheath), uno spesso strato esterno dove il vento solare viene rallentato dalla pressione del gas interstellare (NASA/Walt Feimer)
La dimensione dell'eliosfera è determinata da un equilibrio di forze: il vento solare gonfia la bolla da dentro, mentre la Lanugine Locale la comprime da fuori. L'attraversamento dell'elioguaina da parte dei Voyager ha mostrato approssimativamente le dimensioni dell'eliosfera e, dunque, quanta pressione viene esercitata dalla Lanugine Locale. Una parte di quella pressione è di origine magnetica e corrisponde approssimativamente a 5 microgauss, ha riportato il gruppo di lavoro della Opher su Nature.

Il fatto che la Lanugine sia fortemente magnetizzata significa che anche le altri nubi nel nostro vicinato galattico potrebbero esserlo. In futuro il Sistema Solare potrebbe attraversarne alcune, e il loro forte campo magnetico potrebbe comprimere l'eliosfera più di quanto non lo sia ora. Un'ulteriore compressione potrebbe permettere a più raggi cosmici di raggiungere l'interno del sistema solare, e forse modificare il clima terrestre e la capacità degli astronauti di muoversi in sicurezza nello spazio. D'altra parte gli astronauti non dovrebbero viaggiare tanto lontano, perché lo spazio interstellare sarebbe più vicino che mai. Questi eventi si svolgerebbero in tempi dell'ordine delle centinaia o migliaia di anni, il tempo necessario per il sistema solare per spostarsi da una nube all'altra.

«I tempi a venire potrebbero essere molto interessanti» conclude la Opher.


Note
  1. Stiamo parlando di temperature elevate ma di densità bassissime. Tanto per intenderci, il vento solare ha una temperatura dell'ordine degli 800.000°C ma non ci cuoce, così come non incenerisce astronauti e satelliti. In fisica calore e temperatura sono due cose distinte. Detta molto malamente: il calore indica la quantità di energia contenuta in un certo volume, mentre la temperatura ne misura in qualche modo l'altezza. Il calore fluisce dagli ambienti a temperatura più alta a quelli dov'è più bassa, ma la capacità di scaldare dipende da quanta energia c'è. In altre parole, ci scalda molto di più una bacinella di acqua tiepida che un km³ di quel gas caldissimo ma estremamente rarefatto.
  2. La temperatura della bolla che avvolge la Lanugine è altissima.
  3. Vedi: Near-Earth Supernovas. "A new NASA mission will soon leave Earth to study the remains of some uncomfortably close supernova explosions".
  4. Un microgauss è un milionesimo di gauss, un'unità di misura della forza dei campi magnetici popolare tra astronomi e geofisici. Il campo magnetico della Terra è circa 0,5 gauss, ossia 500.000 microgauss.
  5. Vedi http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/weekly-reports/index.htm
  6. Vedi anche l'articolo Nuova linfa per i fuffari del 2012.
Approfondimenti

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