Come la NASA sta affrontando l 'ammaccatura nel campo magnetico terrestre

La Terra è un enorme magnete, il suo nucleo ricco di ferro crea uno scudo di campo magnetico che avvolge il pianeta - beh, quasi. Una "ammaccatura" in questo campo magnetico noto come Anomalia del Sud Atlantico consente alle particelle cariche del sole di immergersi più vicino al pianeta in un'area sopra il Sud America e l'Oceano Atlantico meridionale. 

Queste particelle, per lo meno, possono rovinare gli strumenti nello spazio. Quindi gli scienziati della NASA e altri ricercatori non hanno altra scelta che adattarsi a questo singhiozzo nel campo magnetico, spegnendo gli strumenti satellitari che passano attraverso il SAA e accettando la perdita di alcuni dati sugli strumenti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Stanno anche tenendo sotto stretto controllo il SAA, secondo un nuovo articolo del Goddard Space Flight Center della NASA.

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"Anche se il SAA è lento, sta subendo qualche cambiamento nella morfologia, quindi è anche importante che continuiamo a osservarlo", ha detto nel pezzo Terry Sabaka, geofisico di Goddard nel Maryland. 

L'anomalia

Il campo magnetico terrestre è il prodotto del suo nucleo esterno ricco di ferro, che crea il campo mentre vortica attorno al nucleo interno. Il campo protegge l'atmosfera terrestre dall'essere lentamente strappata via dalle particelle cariche del sole. Protegge anche le apparecchiature elettroniche sulla Terra da questo stesso bombardamento. 

Normalmente, le particelle del sole vengono deviate dal campo o vengono intrappolate in due zone chiamate Cinture di Van Allen, che consentono alle particelle di non essere più vicino di circa 400 miglia (644 chilometri) dalla superficie terrestre. Ciò fornisce molto spazio per proteggere il pianeta e i suoi satelliti lanciati dall'uomo. La ISS, ad esempio, orbita a circa 350 km sopra la superficie terrestre.

Ma il campo magnetico si sta indebolendo, facendo pensare ad alcuni scienziati che potrebbe essere sul punto di invertirsi, scambiando i suoi poli nord e sud. (In alternativa, potrebbe attraversare una fase debole e poi rafforzarsi di nuovo, come è successo in passato.) Il punto zero di questo indebolimento sembra essere l'anomalia del Sud Atlantico, uno strano punto di particolare debolezza che si estende tra il Sud America e l'Africa. La zona sta cambiando, con recenti ricerche che suggeriscono che si sta sviluppando non uno, ma due punti bassi separati. 

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Secondo Goddard, i satelliti che passano attraverso il SAA devono già farlo con molti strumenti sensibili spenti. Quando l'ISS lo attraversa, alcuni degli strumenti della stazione spaziale sono vulnerabili ai "blip" causati dalla maggiore esposizione alle particelle solari. La missione Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI), ad esempio, subisce un reset dell'alimentazione circa una volta al mese e perde alcune ore di dati ogni volta grazie al SAA.

Fortunatamente, "questi eventi non causano danni a GEDI", ha detto nell'articolo dell'agenzia Bryan Blair, vice investigatore principale della missione e scienziato di strumenti lidar a Goddard. 

Monitoraggio delle modifiche

Gli scienziati di Goddard ei loro colleghi in tutto il mondo stanno tenendo d'occhio il SAA, sia per assicurarsi che le loro operazioni siano protette dai suoi effetti sia per cercare di capire come cambierà l'anomalia in futuro.

Utilizzando i dati di SAMPEX (Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer), un satellite lanciato nel 1992 e raccolto dati fino al 2012, i ricercatori di Goddard hanno appreso che il SAA si sta spostando leggermente verso ovest, risultati pubblicati sulla rivista Space Weather nel 2016. The European Space Nel 2013 l'Agenzia (ESA) ha lanciato una serie di satelliti noti come Swarm che forniscono osservazioni dettagliate del campo magnetico terrestre e dei cambiamenti nell'ASA. Sono stati i dati dei satelliti Swarm che hanno mostrato lo sviluppo di due punti di forza minima separati nel SAA, suggerendo che l'anomalia potrebbe dividersi in due zone separate. 

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L'analisi di questi dati consente agli ingegneri satellitari di progettare i loro satelliti per resistere alla quantità di radiazione solare che probabilmente incontreranno una volta in orbita, secondo Goddard. I ricercatori stanno anche combinando i dati osservativi con i modelli delle dinamiche centrali della Terra per cercare di prevedere quale sarà la prossima anomalia. 

"Questo è simile a come vengono prodotte le previsioni del tempo, ma stiamo lavorando con scale temporali molto più lunghe", ha detto Andrew Tangborn, un matematico del Planetary Geodynamics Laboratory di Goddard, nell'articolo di Goddard. 

Nel frattempo, ricercatori esterni alla NASA stanno lavorando per comprendere i collegamenti tra il movimento del nucleo esterno e le caratteristiche del campo magnetico che produce. I ricercatori dell'Università di Liverpool in Inghilterra hanno recentemente riferito che le rocce vulcaniche prodotte dalla lava eruttata molto tempo fa sull'isola atlantica di Sant'Elena mostrano anomalie magnetiche risalenti tra 8 milioni e 11,5 milioni di anni fa, suggerendo che quest'area dell'Atlantico meridionale L'anomalia è instabile da milioni di anni.