La corrente ad anello studiata dalle sonde spaziali van Allen

La corrente ad anello in caso di quiete (a sinistra) e di tempeste geomagnetiche (a destra) (Immagine Johns Hopkins APL)
La corrente ad anello in caso di quiete (a sinistra) e di tempeste geomagnetiche (a destra) (Immagine Johns Hopkins APL)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Geophysical Research Letters” descrive una ricerca sul comportamento dell’anello di particelle che circonda la Terra. Usando le rilevazioni effettuate dallo strumento RBSPICE a bordo di una delle sonde spaziali van Allen della NASA è stato possibile stabilire che i protoni ad alta energia nella corrente ad anello si comportano in modo completamente diverso dai protoni a bassa energia. Si tratta di un passo in avanti nella comprensione della magnetosfera terrestre e quindi degli effetti che può avere sui satelliti e anche sulla superficie della Terra.

Le sonde van Allen sono state lanciate nell’agosto 2012 con lo scopo principale di studiare le fasce di van Allen, due anelli – uno interno e uno esterno – di particelle elettricamente cariche creati dal campo magnetico della Terra che circondano l’equatore. Nell’anello esterno, tra circa 10.000 e 60.000 chilometri di altitudine, c’è la corrente ad anello, trasportata da ioni carichi intrappolati in questa fascia.

Lo strumento RBSPICE (Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment) ha permesso di studiare la corrente ad anello. Questo fenomeno era stato ipotizzato circa un secolo fa ma si pensava che nel corso del tempo crescesse e si riducesse. Le rilevazioni effettuate hanno invece permesso di capire che queste variazioni riguardano solo una categoria di particelle.

La corrente ad anello è trasportata da ioni, in prevalenza di idrogeno e quindi protoni. Si tratta in parte di protoni ad alta energia e in parte a bassa energia e queste due categorie di particelle hanno mostrato comportamenti diversi. In particolare, è risultata cruciale l’influenza di tempeste geomagnetiche, disturbi della magnetosfera terrestre causate dall’attività solare.

Quando avviene una tempesta geomagnetica, i protoni a bassa energia entrano nell’area vicina alla Terra aumentando la corrente ad anello. Quando invece non ci sono tempeste la corrente ad anello è mantenuta dai protoni ad alta energia. In sostanza, per capire la corrente ad anello è necessario tener conto dell’attività solare con la sua influenza sulla magnetosfera terrestre.

Questa scoperta rappresenta un passo avanti nella comprensione di ciò che succede nelle fasce di van Allen. In caso di forti tempeste geomagnetiche i satelliti sono i primi a rischiare di essere danneggiati ma in casi estremi gli effetti possono raggiungere la superficie. Conoscere meglio ciò che succede nella magnetosfera può aiutarci a proteggere meglio satelliti, reti elettriche e apparecchiature elettroniche.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *