Le fasce di Van Allen rivelano la loro forma variabile

Illustrazione della visione tradizionale delle fasce di Van Allen (Immagine NASA Goddard/Duberstein)
Illustrazione della visione tradizionale delle fasce di Van Allen (Immagine NASA Goddard/Duberstein)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Journal of Geophysical Research” descrive uno studio sulle fasce di Van Allen, due formazioni energetiche a forma di ciambella che circondano la Terra. Due navicelle gemelle in origine chiamate Radiation Belt Storm Probes (RBSP) e successivamente sonde Van Allen sono state lanciate dalla NASA il 30 agosto 2012 per studiare le fasce e ci stanno permettendo di capire molte cose su di esse. L’ultima scoperta riguarda la variabilità della loro forma.

La forma delle fasce di Van Allen è stata descritta come un anello o una ciambella da quando sono state scoperte, negli anni ’50. Le sonde spaziali che le stanno studiando ci hanno però fatto capire che la loro forma è variabile e dipende dal tipo di elettroni esaminati. I livelli energetici sono fondamentali in formazioni composte da particelle cariche e secondo questa nuova ricerca se li consideriamo separatamente ne otteniamo un’impressione ben diversa.

Analizzando i livelli di energia degli elettroni, non abbiamo più l’immagine classica delle due fasce con una regione intermedia. Analizzando gli elettroni poco energetici, la fascia di Van Allen interna risulta essere la più ampia mentre analizzando quelli molto energetici la situazione è invertita. Infine, analizzando le energie più elevate la fascia interna scompare completamente.

Come se non bastasse, la struttura delle fasce di Van Allen può essere alterata dalle tempeste geomagnetiche. Le espulsioni di massa coronale o il vento solare ad alta velocità che arrivano dal Sole interagiscono con il campo magnetico della Terra. La conseguenza è una variazione nella quantità di elettroni carichi di energia nelle fasce. Si tratta di un fenomeno temporaneo e dopo qualche tempo le fasce tornano alla loro normale configurazione.

La missione delle sonde Van Allen è importante anche per capire quali sono i modi migliori per proteggere i satelliti in orbita e soprattutto gli astronauti. Ora conosciamo meglio i livelli energetici che possono essere presenti nelle varie aree della magnetosfera e di conseguenza in quali orbite ci sono maggiori pericoli e in quali situazioni.

Per questi motivi, alla fine dell’agosto 2015 la NASA ha deciso di estendere la missione delle sonde spaziali Van Allen per altri due anni. La magnetosfera è essenziale come scudo che protegge la Terra dai picchi di attività solare perciò conoscere i segreti delle fasce di Van Allen è importantissimo per le apparecchiature elettroniche in orbita ma anche per tutta la rete elettrica sulla Terra.

Misurando gli elettroni alle energie più elevate la fascia di Van Allen interna scompare (Immagine NASA Goddard/Duberstein)
Misurando gli elettroni alle energie più elevate la fascia di Van Allen interna scompare (Immagine NASA Goddard/Duberstein)
Illustrazione delle fasce di Van Allen misurando gli elettroni poco energetici (Immagine NASA Goddard/Duberstein)
Illustrazione delle fasce di Van Allen misurando gli elettroni poco energetici (Immagine NASA Goddard/Duberstein)
Durante una tempesta geomagnetica l'area tra le fasce di Van Allen si può riempire di elettroni poco energetici (Immagine NASA Goddard/Duberstein)
Durante una tempesta geomagnetica l’area tra le fasce di Van Allen si può riempire di elettroni poco energetici (Immagine NASA Goddard/Duberstein)

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