Gli scienziati dell’Istituto di fisica solare-terrestre SB RAS russo, insieme a colleghi giapponesi, hanno scoperto che la plasmasfera (lo strato inferiore della magnetosfera terrestre) svolge un ruolo importante nella distribuzione delle oscillazioni del campo magnetico del nostro pianeta. Lo ha riferito a RT il servizio stampa della Russian Science Foundation. Lo studio è stato sostenuto da un finanziamento della Fondazione. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Geophysical Research: Space Physics. Come hanno fatto notare i ricercatori, dal Sole non arriva solo la luce sulla Terra, ma anche un flusso di particelle ionizzate:
Il vento solare, che provoca tempeste magnetiche. A loro volta, influenzano negativamente il funzionamento dei satelliti spaziali, provocando interruzioni nelle comunicazioni mobili, nei segnali TV satellitari, ecc. Il nostro pianeta ha uno scudo naturale dal vento solare sotto forma di magnetosfera, la regione attorno alla Terra che termina ad un’altitudine di circa 60mila km. Entro i suoi limiti c’è un campo magnetico, in caso di collisione con il quale il flusso di particelle ionizzate devia dalla sua traiettoria originale. Inoltre, quando entra in contatto con il campo magnetico terrestre, il vento solare genera onde a frequenza ultrabassa (ULF; frequenze inferiori a 1 Hz). Queste onde trasportano energia elettromagnetica nella magnetosfera su lunghe distanze e accompagnano tutti i fenomeni significativi della geosfera: tempeste magnetiche, temporali, uragani e persino terremoti.
Nel nuovo lavoro, i ricercatori hanno esaminato i dati sulle fluttuazioni del campo magnetico terrestre raccolti dal satellite orbitale giapponese Arase dal 2017 al 2020. Di conseguenza, gli esperti hanno scoperto come la magnetosfera reagisce all’influenza del vento solare durante i periodi geomagnetici tranquilli e durante le tempeste magnetiche. Nel primo caso, il vento solare si piega attorno alla magnetosfera e le onde ULF si formano solo nei suoi strati superficiali. Tuttavia, durante i temporali, il vento penetra in profondità nella magnetosfera e colpisce anche il suo strato inferiore – la plasmasfera – una zona ricca di particelle cariche e situata ad un’altitudine compresa tra 1mila e 20mila km sopra la superficie terrestre.
Inoltre, durante tali periodi, il flusso di particelle cariche provenienti dal Sole “preme” letteralmente la plasmasfera sulla superficie terrestre, spostandone il confine verso il basso. Si è scoperto che il limite superiore della plasmasfera funge da barriera alla propagazione delle onde a frequenza ultrabassa, che non possono penetrare all’interno nemmeno durante una forte tempesta magnetica. In tali condizioni, la plasmasfera è in grado di controllare la distribuzione delle onde ULF nello spazio e di mantenerle a distanza dal suo confine superiore.
“Partiamo dal presupposto che questo effetto sia associato all’elevata densità del plasma al confine della plasmasfera. Sebbene la concentrazione di particelle in quest’area diminuisca, lì si accumulano particelle pesanti. Poiché la densità è il prodotto della massa e della concentrazione, può essere elevata anche in un mezzo rarefatto. A sua volta, la frequenza di un’onda ULF (come qualsiasi altra onda) dipende proprio dalla densità del mezzo in cui si propaga. Avendo incontrato un’area di maggiore densità al confine della plasmasfera, le onde ULF non possono più penetrare più in profondità, verso la superficie terrestre”, ha osservato in un rapporto Alexander Rubtsov, uno studente laureato presso l’Istituto di fisica solare-terrestre SB RAS conversazione con RT.
Sebbene le onde non passino nella plasmasfera, durante le tempeste magnetiche influenzano comunque il funzionamento dei dispositivi e dei veicoli terrestri nell’orbita terrestre bassa. Come suggeriscono gli scienziati, la ragione potrebbe essere il trasferimento di energia alle particelle della plasmasfera durante la loro interazione con le onde ULF. Le particelle così accelerate, a loro volta, possono raggiungere la superficie terrestre e aumentare anche il livello di radiazione nello spazio vicino, il che influisce negativamente sui veicoli spaziali in orbita.
“Capire in quali aree dello spazio operano le onde create dall’azione del vento solare sulla magnetosfera terrestre aiuterà a prevedere un aumento dell’intensità dei flussi di particelle cariche che possono influenzare il funzionamento dei veicoli spaziali. In futuro, prevediamo di studiare più in dettaglio esattamente come i diversi tipi di onde interagiscono con le particelle cariche nella magnetosfera terrestre”, ha concluso Rubtsov. (Fonte: Rt):
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