Il satellite Ibex della Nasa scopre materia interstellare ai confini del Sistema Solare ed energia infinita

“Qualsiasi teoria fisica è sempre provvisoria, nel senso che è solo un’ipotesi: una teoria fisica non può cioè mai venire provata”(Stephen Hawking). Breccia nell’Eliosfera. Sarebbero state violate le Colonne d’Ercole del nostro Sistema Solare dalla materia interstellare aliena. Gli scienziati della Nasa annunciano nuove osservazioni sulla materia della nostra Galassia, proveniente dai confini del Sistema Solare, grazie all’analisi dei dati acquisiti dal satellite Interstellar Boundary Explorer (Ibex). I nostri confine stellari, si sa, sono piuttosto turbolenti, un po’ come i confini sulle isole dell’Oceano. Ricordate l’avventura dell’ingegnere Chuck Noland, alias Tom Hanks, e il suo tentativo di superare la barriera corallina di una sperduta isola del Pacifico a bordo dell’ingegnosa zattera (film Cast Away)? Bene, nello spazio cosmico tra una stella è l’altra, è esattamente quello che accade ogni santo giorno alle particelle del “vento” solare che cercano di uscire fuori ed ai raggi cosmici galattici che cercano di entrare. Con esisto quasi infausto a quanto pare ed entro certi limiti. La regione che circonda tutto il Sistema Solare, ai confini dello spazio interstellare, riserva sempre grandi sorprese. Barriera creata dall’energia del Sole, l’Eliosfera è lo scudo che ci protegge dalle pericolosissime radiazioni cosmiche esterne che altrimenti penetrerebbero nel Sistema Solare. La navicella Ibex, un satellite piccolo come la ruota di uno scuolabus, lanciata nell’ottobre 2008 per realizzare una mappa dei confini della culla della nostra civiltà, ha meravigliato tutti gli scienziati. L’attività operativa preliminare, di due anni, è stata estesa nel 2012. L’eliosfera è la zona d’influenza solare, il volume di spazio dove è preponderante l’azione del Sole. Al di là, oltre le Colonne d’Ercole della radiazione solare, lo spazio non risente più dell’influsso elettromagnetico solare e si considera ormai spazio interstellare. La zona di divisione tra l’eliosfera e lo spazio interstellare, ha una discontinuità chiamata “Eliopausa”, preceduta da una zona turbolenta dove interagiscono il vento solare e i flussi di particelle emessi dalle altre stelle. Nel 2009 Ibex realizza una delle scoperte più interessanti in assoluto: un gigantesco strano nastro magnetico di energia che alcuni scienziati credono sia un riverbero causato dalle particelle cariche del vento solare nel tentativo di uscire verso lo spazio interstellare. Il gigantesco campo magnetico osservato da Ibex sarebbe in grado di riflettere queste particelle all’interno del Sistema Solare. Se così fosse, non sappiamo davvero quali e quante siano ancora le già flebili speranze di poter comunicare con altre civiltà aliene della Galassia utilizzando le mitiche onde radio (Seti). Alcuni scienziati suggeriscono, infatti, che i segnali artificiali spediti dalla Terra vengano regolarmente riflessi all’interno del Sistema Solare. Nel 2010 Ibex riprende una zona di collisione ben oltre i pianeti, una regione dove il “vento” ipersonico delle particelle cariche provenienti dal Sole, impatta violentemente nel più colossale “frontale” cosmico con la Bolla magnetica che circonda il nostro pianeta Terra, così schermato dalle letali radiazioni stellari. Il dipanarsi di un fiotto di particelle in un nastro di energia misteriosa, sarebbe la dimostrazione del fatto che la regione più lontana del nostro Sistema Solare, ai confini con lo spazio interstellare, è un luogo molto più energetico di quanto finora pensato. Ma è mai possibile che nulla possa penetrare o sfuggire questa barriera magnetica solare? Ibex ha osservato rapide evoluzioni delle condizioni nei pressi dell’eliosfera, la bolla protettiva che scherma il Sistema Solare dai più letali raggi cosmici. La mappa del nostro Sistema Solare realizzata da Ibex consente di valutare l’interazione tra la materia proveniente dall’interno del Sistema Solare con quella della nostra Galassia. Ibex misura l’energia emessa dalle particelle di atomi neutri (ENA) prodotti nella regione di confine dove il vento solare impatta alla velocità di un milione di miglia orarie. Un flusso di particelle di incredibile energia se si pensa che queste collisioni con il mezzo interstellare costringono gli atomi neutri a viaggiare in direzione opposta, verso il Sole, a velocità comprese tra le 100mila e le 2,4 milioni di miglia orarie. La scoperta di queste interazioni tra il vento solare e le radiazioni esterne è di fondamentale importanza per tutti noi, visto il gran appetito di “energia verde” sulla Terra affetta dal gravissimo Global Warming. Comprendere la natura di queste interazioni è importantissimo anche per capire come ideare i futuri scudi magnetici attivi che dovranno schermare le nostre astronavi (Star Trek) per proteggere gli equipaggi nei voli interplanetari e interstellari. La scoperta del misterioso nastro luminoso di particelle ENA, ha sorpreso ed entusiasmato gli scienziati poiché i precedenti modelli teorici sui confini del Sistema Solare non prevedevano nulla del genere. La Natura aborre il vuoto ed è più fantasiosa della fantasia. Certamente svelare i segreti del nastro di energia è di fondamentale importanza per dimostrare che la regione che circonda l’eliosfera può cambiare molto rapidamente in relazione proprio alle caratteristiche di propagazione degli atomi neutri. L’interazione tra il Sole e la Galassia origina una regione di sorprendente e incredibile dinamicità. Le scoperte sono pubblicate su molte riviste scientifiche internazionali come il “Journal of Geophysical Research – Space Physics”. Le misure di Ibex sono consistenti con altri studi che evidenziano anche quanto velocemente le cose possano cambiare ai confini del Sistema Solare, influenzando direttamente la vita sulla Terra e non solo. Negli ultimi anni l’eliosfera, secondo gli scienziati, pare si sia leggermente indebolita a causa della pressione delle radiazioni esterne e della minore intensità del vento solare la cui attività gonfia come una bolla lo schermo protettivo del nostro Sistema. Questa variazione non è di poco conto secondo i ricercatori, cioè non è una preoccupazione banale. La contrazione dell’eliosfera dimostra che la protezione della bolla non è così buona come pensato. I raggi cosmici galattici, quindi, possono fare breccia e trovare il modo di penetrare nel Sistema Solare. Con quali conseguenze per la vita sulla Terra e l’attività umana nello spazio? Alcuni scienziati suggeriscono che il nastro delle emissioni di Atomi Neutri Energetici, potrebbe essere spiegato da un effetto geometrico causato da un’interazione del Sole al confine tra la Nube di gas interstellare locale e un’altra Nube di gas molto calda (miliardi di gradi Kelvin in termini di velocità dei gas in espansione e non di temperature dello spazio profondo!) chiamata “Local Bubble”. Se questa ipotesi è corretta, il Sole e tutti noi sulla Terra potremmo entrarvi in un centinaio di anni. La prima mappa del cielo delle emissioni energetiche degli atomi neutri ottenuta dal satellite Ibex, già mostrava una sorprendente caratteristica ad arco. La scoperta è stata annunciata dalla Nasa come uno dei risultati più importanti in fatto di esplorazione dello spazio. Sono state proposte sei ipotesi per spiegare il fenomeno, tutte concordi sulla sua relazione con i processi in corso all’interno dell’eliosfera o nelle sue immediate vicinanze. In un articolo pubblicato sull’Astrophysical Journal Letters, un gruppo di ricercatori polacchi offre una spiegazione alternativa: l’osservazione della barra multifunzione è coerente con il fatto che il Sole si sta avvicinando al confine tra la nostra Nube di gas interstellare locale e un’altra Nube di gas molto calda e turbolenta. La sorgente di energia degli atomi neutri, registrata da Ibex, sarebbe da collocare al di fuori della caldissima Bolla Locale che si ricarica con gli atomi relativamente freschi della “Local Cloud”. Gli ENA non hanno carica elettrica e quindi possono precipitare liberamente in linea retta dal loro luogo di nascita. Alcuni di essi possono così raggiungere l’orbita terrestre per poi essere rilevati da Ibex. “Se la barra multifunzione ENA è stata creata presso i confini dell’eliosfera, il loro luogo di nascita sarebbe relativamente vicino, nel giro di un paio di centinaia di unità astronomiche” – fa notare il dottor Andrzej Czechowski, uno dei coautori della ricerca. Il team di scienziati polacchi e statunitensi suggeriscono che il nastro ENA nasca dallo scambio di carica elettrica tra gli atomi che “evaporano” dalla nube interstellare e una bolla molto calda e completamente ionizzata di gas. La Bolla Locale è probabilmente un residuo di una serie di esplosioni di Supernova che si sono verificate alcuni milioni di anni fa. Quindi non solo è molto calda (milioni di gradi Kelvin) ma anche turbolenta. Secondo questa teoria, i protoni nella Locale Bolla al confine con la Nuvola Locale strappano gli elettroni dagli atomi neutri e fuggono in tutte le direzioni. “Se la nostra ipotesi è corretta allora stiamo catturando atomi che provengono da una nube interstellare che è diversa dalla nostra” – afferma il dottor Maciej Bzowski, coinvestigator della missione e capo del team polacco di Ibex. Dal momento che il fenomeno degli atomi ENA si sta verificando in tutto lo strato limite complessivo tra le nuvole, perché vediamo la barra multifunzione? “È un effetto puramente geometrico, che osserviamo perché il Sole è attualmente appena al posto giusto, ad un migliaio di unità astronomiche dal confine della nuvola” – spiega Grzedzielski. Il modello sviluppato dal team polacco-statunitense suggerisce che il confine tra la Nuvola Locale e la Bolla Locale possa non essere a pochi anni luce dal Sole, come si credeva in precedenza, ma molto più vicino. In tal caso potrebbe raggiungerci molto presto perché distante appena un migliaio di unità astronomiche, cioè mille volte più vicino del previsto! Questo potrebbe significare che il Sistema Solare e tutti noi terrestri potremmo entrare nella nube di gas incandescenti già nel prossimo XXII Secolo. “Niente di insolito, il Sole attraversa spesso aree irregolari di gas interstellare durante il suo viaggio galattico” – rivela Grzedzielski. Tali nubi sono di densità molto bassa, molto inferiori al miglior vuoto ottenibile nei laboratori sulla Terra. Una volta entrati in essa, la nostra eliosfera avrebbe tutto il tempo di potenziarsi, magari riducendo un po’ il suo raggio d’azione, mentre il livello delle radiazioni cosmiche introdotte nella magnetosfera potrebbe aumentare. Ma niente di preoccupante. Se ne gioveranno l’industria dei dispositivi elettronici portatili (magari auto-ricaricandosi) e gli esperimenti scientifici a caccia di antimateria eredi del nostro AMS-II attualmente a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, alla ricerca di atomi di anti-Idrogeno ed anti-Elio provenienti da lontani anti-mondi. Una breccia su misura nell’eliosfera per altre affascinanti avventure scientifiche. “Forse le generazioni future dovranno imparare a proteggere meglio il loro hardware spaziale contro radiazioni più forti” – suggerisce Grzedzielski. Ibex è una missione spaziale scientific a basso costo della Nasa, sviluppata dal Southwest Research Institute di San Antonio (Texas, Usa) e condotta in collaborazione con partner internazionali. Conoscere in gran dettaglio la distribuzione di queste radiazioni in tutto il Sistema Solare, potrebbe aiutare le agenzie spaziali a delineare meglio le future missioni con equipaggio. Può essere saggio, infatti, pianificare i viaggi interplanetari quando l’eliosfera si rafforza, almeno fino a quando non avremo inventato gli scudi magnetici artificiali in grado di proteggere gli astronauti dai raggi cosmici. La conoscenza dei segreti dell’eliosfera è anche di fondamentale importanza nella ricerca di altre forme di vita sugli esomondi (http://planetquest.jpl.nasa.gov/). Poiché un forte scudo magnetico stellare può rivelarsi decisivo nell’evoluzione della vita aliena sui pianeti extrasolari. In tal senso, queste ricerche consentono di aumentare le probabilità di scoperta di un esomondo come la Terra poiché ora possiamo capire quali regioni sono più abitabili di altre nei sistemi solari alieni. Se a tutto questo aggiungiamo che un nuovo studio della Nasa ha smascherato definitivamente l’attività umana come la principale responsabile del Global Warming sulla Terra, allora capiremo bene l’estrema urgenza di far cessare e spegnere immediatamente tutte le fonti di inquinamento, prima che sia troppo tardi. La Terra, infatti, assorbe più energia del normale nonostante la bassa attività solare registrata dal 2005 al 2010. Ma non la disperde più così bene nello spazio. Sappiamo che l’energia elettrica “verde” e infinita, può essere catturata anche dalle nostre ben più vicine Fasce di Van Allen dove un oceano di elettroni gratuiti prodotti dall’impatto delle particelle cariche del Sole con il nostro campo magnetico, attende di poter essere esplorato e utilizzato: potremmo alimentare direttamente dallo spazio i nostri dispositivi portatili, i mezzi elettrici, le navi, gli aerei, gli spazio-plani, le industrie e le città, restituendo un futuro alla Biosfera Terra. Le osservazioni di Ibex permettono di progettare altre missioni spaziali (anche umane) a lungo raggio, nella Colonne d’Ercole del Sistema Solare, magari in grado di misurare e catturare questa enorme quantità di energia disponibile. Il non plus ultra è soltanto un mito.

Nicola Facciolini

Fonte: http://www.improntalaquila.org

Commento di Oliviero Mannucci: La scienza? Una serie di teorie che una dopo l'altra si smentiscono tra di loro all'infinito.