L’eliosfera, il limite estremo del Sistema solare

Qual è il limite estremo del Sistema solare? Un modo per tracciare questa demarcazione è con l'estensione del vento solare, il flusso costante di particelle cariche che sgorgano dal Sole e inondano tutti i pianeti.
Questo vento è un vero toccasana, perché forma come una gigantesca bolla protettiva attorno al Sistema solare, nota come #eliosfera, che lo ripara dalle radiazioni interstellari. Uno scudo fondamentale allo sviluppo e al mantenimento della vita sulla Terra.
I confini dell’eliosfera non sono però fissi. A circa 18 miliardi di chilometri dalla Terra, molto oltre i pianeti, il vento solare incontra lo spazio interstellare, disegnando una frontiera mobile che varia al cambiare dell’attività solare.
Ogni 11 anni circa, il campo magnetico del Sole aumenta d’intensità secondo quello che viene definito come ciclo solare, al culmine del quale i poli magnetici della nostra stella si invertono: il nord diventa sud e viceversa.
Durante un intero ciclo, l'attività del Sole oscilla da una situazione di calma, senza macchie solari, a una decisamente più turbolenta e caratterizzata da esplosioni ed eruzioni. Fenomeni che, a loro volta, influenzano il vento solare. Se le raffiche di vento solare divengono più forti, ecco che l'eliosfera si espande come un pallone.
Lanciata nel 2008, la sonda della nasa Ibex, l'Interstellar Boundary Explorer, ha mappato l’eliosfera per tutti gli 11 anni in cui si è sviluppato il precedente ciclo solare.
La mappa ottenuta non è di immediata lettura e per comprenderla bisogna prima sapere come Ibex osserva il bordo del Sistema solare. La sonda scandaglia l'eliosfera con un processo simile al sonar, dove, invece di usare onde acustiche riflesse per rilevare oggetti, utilizza l'eco delle variazioni del vento solare.
Ad esempio, a partire dal 2014, si è registrato un intenso e prolungato aumento della pressione del vento solare, che ha soffiato fino al 50 per cento più forte rispetto agli anni precedenti.
Dopo aver viaggiato verso l'esterno per un anno, ben oltre l’orbita di Plutone, il vento solare colpisce il bordo dell'eliosfera, prima rallentando su una zona d’urto chiamata “termination shock”, per poi entrare nella cosiddetta elioguaina, una zona turbolenta delimitata dall'eliopausa, il confine vero e proprio con il mezzo interstellare.
Le particelle del vento solare trascorrono circa un altro anno in questa regione, scontrandosi a volte con rarefatto gas di idrogeno ed elio che compone il mezzo interstellare e trasformandosi in cosiddetti “atomi neutri energetici”.
Questi atomi neutri viaggiano in tutte le direzioni, anche verso la Terra. E tra il 2017 e il 2019, alcuni degli atomi neutri di ritorno hanno raggiunto Ibex, tracciando quindi un'eco del confine su cui sono rimbalzati.
Nella rappresentazione a planisfero della volta celeste mappata da Ibex si distingono il naso e la coda dell’eliosfera, ovvero la parte rivolta verso il Sole - che mostra un più alto flusso di particelle - e il suo opposto.
Il naso e la coda dell’eliosfera non sono affatto simmetrici e la scarsità di particelle rimbalzate dalla coda lascia facilmente intuire che il confine della coda si trova molto più lontano dal Sole rispetto al naso.
Questo indica che l'eliosfera assomiglia come forma più a una cometa, con la coda dalla parte opposta del Sole, piuttosto che a una bolla rotonda.
Un palloncino allungato che sembra avere anche una sorta di protuberanza vicino al naso, una regione specifica in cui l’eco delle particelle di vento solare del 2014 ha impiegato due anni in più per essere rilevata. Qui, forse, gli atomi neutri sono riusciti a uscire nello spazio interstellare prima di rimbalzare e ritornare verso la Terra.
La possibilità di osservare l’eliosfera lungo un intero ciclo solare undecennale fornisce, tra l’altro, una chiave ulteriore per svelare la complessa alchimia che rende abitabile un mondo, di cui finora conosciamo con certezza un solo ed unico esemplare, la nostra Terra.
Servizio di Stefano Parisini
Crediti video: Nasa Goddard Space Flight Center (go.nasa.gov/2AFUT4l)
Musica CC-BY 4.0: “Solace” di Scott Buckley (www.scottbuckley.com.au)
Video realizzato nell'ambito del progetto #sorvegliatispaziali finanziato da Inaf, l'Istituto nazionale di astrofisica. #spaceweather
---
MediaInaf Tv è il canale RUclips di Media Inaf (www.media.inaf.it/)

[@miciobigios]

"questo vento agita anche me" (cit.) 😅

[@likanu]

Il sistema SOL è molto più grande. A 1,1 a. l. dal Sole esiste una nana bruna, compagna del Sole, teorizzata già negli anni '80. Ma il sistema va ancora oltre. (...)