La missione Magnetospheric Multiscale della NASA ha permesso di osservare una struttura inedita al confine magnetico del pianeta, aprendo nuove prospettive per lo studio dell’interazione sole-Terra e del clima spaziale. Gli scienziati che hanno analizzato i dati della MMS hanno identificato per la prima volta una struttura di tipo switchback magnetico nella regione esterna della magnetosfera terrestre, secondo quanto pubblicato da Eos e dal Journal of Geophysical Research: Space Physics. Questo fenomeno consiste in un’alterazione nella direzione delle linee del campo magnetico, che descrive un andamento a zig-zag. Questa scoperta può trasformare la comprensione dello scambio tra il vento solare e il campo magnetico terrestre, influenzando la previsione delle tempeste geomagnetiche e delle aurore.
“Emissione” spaziale vicino alla Terra: una scoperta che cambia la nostra concezione della magnetosfera
L’osservazione, guidata da E. O. McDougall e M. R. Argall, ha segnato la prima volta in cui è stato documentato uno switchback magnetico al di fuori dell’ambiente solare. Fino a questa scoperta, tali strutture, riconoscibili dal brusco cambiamento nella direzione delle linee magnetiche, erano state registrate solo nella corona solare, dove la sonda Parker Solar Probe ha rivelato abbondanti “kinks” nelle linee del campo magnetico.
La scoperta suggerisce che gli switchback sono emersi non solo vicino al Sole, ma anche dove il vento solare incontra il campo magnetico di un pianeta. Il lavoro pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Space Physics ha sostenuto che queste configurazioni contorte si sono formate quando le linee di campo orientate in direzioni opposte si sono rotte e ricollegate.
Nel caso della Terra, il fenomeno è apparso al confine tra il vento solare — un flusso costante di plasma solare a velocità supersoniche — e la magnetosfera, la bolla magnetica che protegge il pianeta. L’analisi ha mostrato la presenza di plasma sia del vento solare che dell’interno della magnetosfera e ha collegato il fenomeno a un processo di ricongiungimento magnetico nella magnetopausa e nella magnetosheath, zone di interazione tra i due ambienti.
Il rilevamento di questo switchback è stato possibile grazie alla missione Magnetospheric Multiscale, composta da quattro satelliti dedicati allo studio della dinamica del campo magnetico terrestre. Secondo il lavoro pubblicato su Eos, gli strumenti della MMS hanno registrato una perturbazione rotatoria al limite esterno della magnetosfera.
Il team di McDougall e Argall ha osservato come la struttura abbia ruotato temporaneamente per poi riprendere la sua posizione iniziale, lasciando una caratteristica traccia a zig-zag. Nel Journal of Geophysical Research: Space Physics è stato specificato che l’analisi degli elettroni ad alta energia e della configurazione magnetica ha confermato la natura autentica dello switchback, soddisfacendo il criterio tecnico del parametro z di rotazione angolare superiore a 0,5.
Questo progresso ha avuto conseguenze dirette sullo studio del clima spaziale. La ricerca ha sottolineato che la mescolanza di plasma solare e terrestre nella magnetosfera può scatenare tempeste geomagnetiche e aurore, fenomeni che hanno un impatto sulle comunicazioni e sulla tecnologia sulla Terra. La riconnnessione magnetica al confine tra il vento solare e la magnetosfera è essenziale per il trasferimento di energia e particelle, e l’identificazione degli switchback in questo ambiente contribuisce a comprendere la genesi e l’evoluzione di questi processi.
Inoltre, la possibilità di studiare gli switchback magnetici vicino alla Terra ha rappresentato un vantaggio significativo per la scienza. Lo studio pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Space Physics ha sottolineato che questa scoperta ha permesso di esaminare in dettaglio perturbazioni magnetiche simili a quelle della corona solare, senza la necessità di esporre le sonde alle condizioni estreme dell’ambiente solare.
Da parte sua, l’articolo pubblicato su Eos ha concordato sul fatto che questo fenomeno ha aperto nuove opportunità per lo studio della riconnessione magnetica e della sua incidenza all’interno del sistema solare.
L’identificazione di uno switchback magnetico nella magnetosfera terrestre ha ampliato la conoscenza delle dinamiche tra il vento solare e il campo magnetico planetario, offrendo una nuova via per studiare i processi fondamentali del Sole dalla relativa sicurezza dell’ambiente terrestre.
