I portali sarebbero quei magici fenomeni in grado di aprire un passaggio per mondi sconosciuti, dimensioni alternative, rapidi ponti verso l’ignoto. Gli scienziati che lavorano per la Nasa all’università dell’Iowa hanno trovato qualcosa di simile ad un portale. La Terra è circondata da un campo magnetico che disperde la gran parte delle energie irradiate dal Sole. Tuttavia, all’interno di questo campo ci sono dei piccoli, estemporanei portali (“FTE” acronimo di Flux Transfer Event) del tutto imprevedibili che permettono al vento magnetico, e dunque alle forze solari, di entrare in contatto diretto con il nostro pianeta.
“Li chiamiamo punti X o regioni di diffusione degli elettroni”, dice Jack Scudder, fisico del plasma all’università dello Iowa. Si tratta di luoghi dove il campo magnetico della Terra si connette a quello del Sole, creando “un sentiero ininterrotto che conduce dal il nostro pianeta all’atmosfera del sole, a 150 milioni di chilometri”.
Le osservazioni della flotta di 5 sonde Themis (del 20 Maggio 2007) e della missione Esa “suggeriscono che questi portali magnetici si aprono e si chiudono dozzine di volte al giorno (ad intervalli di 8 minuti). Si trovano di solito a decine di migliaia di chilometri dalla Terra dove il campo geomagnetico incontra il vento solare. Molti di essi sono brevi, altri sono più stabili”. La Nasa sta per lanciare una missione nel 2014, la Magnetospheric Multiscale Mission, proprio per studiare questo fenomeno: il difficile, spiega la Nasa, è trovare questi portali, anche se Scudder ha in mente un modo. “I portali si formano attraverso il processo della riconnessione magnetica: le linee della forza magnetica dal Sole e dalla Terra si incrociano e creano le aperture. I punti X si trovano dove questi incroci trovano spazio. L’improvvisa unione dei campi magnetici riesce a far partire fiotti di particelle caricate dai “punti X”, creando una regione di diffusione degli elettroni.
Nell’arco di tempo che impiegherete a leggere questo articolo, qualcosa accadrà molto al di sopra delle vostre teste, qualcosa che fino a tempi recenti molti scienziati non ritenevano possibile. Un portale magnetico si aprirà, collegando la Terra al Sole, ad una distanza di 93 milioni di miglia. Tonnellate di particelle dotate di una gran quantità di energia potrebbero fluire attraverso questa apertura prima che si richiuda, il tutto nel breve lasso di tempo che impiegherete ad arrivare alla fine di questa pagina.
“Viene definito ‘evento di trasferimento di flusso’, o ‘FTE’”, riferisce il fisico spaziale David Sibeck del Goddard Space Flight Center. “Dieci anni fa ero piuttosto certo che non esistesse nulla di simile, ma ora le prove sono incontrovertibili”.
Infatti, oggi ad un’assemblea internazionale di fisici spaziali al Plasma Workshop 2008, in Huntsville, Alabama, Sibeck riferirà che gli FTE non solo sono comuni, ma potenzialmente lo sono molto di più di quanto chiunque abbia mai immaginato.
I ricercatori sapevano da tempo che la Terra e il Sole dovessero essere collegati. La magnetosfera della Terra (la bolla magnetica che circonda il nostro pianeta) è piena di particelle solari che arrivano attraverso il vento solare e penetrano le difese magnetiche del pianeta. Esse entrano seguendo le linee del campo magnetico che possono essere tracciate da terra firma e indietro fino a tornare all’atmosfera del sole.
“Pensavamo che la connessione fosse permanente e che il vento solare potesse infiltrarsi nell’ambiente attorno alla Terra in qualunque momento il vento stesso fosse attivo”, dice Sibeck. “Ci sbagliavamo. Le connessioni non sono affatto statiche. Sono spesso brevi, simili a vampate, e molto dinamiche”.
Diversi relatori al Workshop hanno evidenziato il modo in cui gli FTE si formano: sul lato illuminato della Terra (il lato più vicino al sole), il campo magnetico della Terra preme contro il campo magnetico del Sole. Approssimativamente ogni otto minuti, i due campi si uniscono brevemente o “si riconnettono”, formando un portale attraverso cui le particelle possono fluire. Il portale assume la forma di un cilindro magnetico largo tanto quanto la Terra. La flotta di quattro navette Cluster dell’Agenzia Spaziale Europea e le cinque sonde THEMIS della NASA hanno volato attraverso e attorno questi cilindri, misurandone le dimensioni ed esaminando le particelle che vi vengono sparate all’interno. “Sono reali”, dice Sibeck.
Ora che Cluster e THEMIS hanno preso campioni diretti di FTE, i teorici possono usare tali misurazioni per simulare gli FTE nei loro computer e predirne il comportamento. Il fisico spaziale Jimmy Reader dell’Università del New Hampshire ha presentato una di queste simulazioni al Workshop. Ha detto ai suoi colleghi che i portali cilindrici tendono a formarsi al di sopra dell’equatore della Terra e quindi ruotano attorno al polo invernale della Terra. A dicembre, gli FTE ruotano attorno al polo nord; a luglio ruotano attorno al polo sud.
A “magnetic portal” or FTE mapped in cross-section by NASA’s fleet of THEMIS spacecraft.
Sibeck crede che questo avvenga almeno due volte più spesso di quanto si pensava in precedenza. “Penso che ci siano due varietà di FTE: attivi e passivi”. Gli FTE attivi sono cilindri magnetici che permettono alle particelle di volarvi attraverso piuttosto facilmente; sono importanti conduttori di energia per la magnetosfera della Terra. Gli FTE passivi sono cilindri magnetici che offrono più resistenza; la loro struttura interna non ammette con facilità un flusso simile di particelle e campi. (Per gli esperti: gli FTE Attivi si formano a latitudini equatoriali quando l’IMF punta a sud; gli FTE passivi si formano a latitudini più alte quando l’IMF punta a nord). Sibeck ha calcolato le proprietà degli FTE passivi e sta incoraggiando i suoi colleghi a dare la caccia a segnali di FTE passivi nei dati presi da THEMIS e Cluster. “Gli FTE passivi potrebbero non essere molto importanti, ma finchè non ne sappiamo di più non possiamo esserne sicuri”.
Ci sono molte domande senza risposta: Perchè i portali si formano ogni 8 minuti? Perchè i campi magnetici all’interno del cilindro si deformano? “Ci stiamo pensando in maniera pesante al Workshop”, dice Sibeck.
Nel frattempo, in alto sopra le vostre teste, un nuovo portale si sta aprendo, collegando il vostro pianeta al sole.
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