Scoperta di "Switchback" Magnetici Inusuali Vicino alla Magnetosfera Terrestre

Scienziati hanno identificato una peculiare struttura magnetica, denominata "switchback", nelle immediate vicinanze della magnetosfera terrestre, un fenomeno osservato in precedenza esclusivamente nell'ambiente solare, in particolare nella corona del Sole. Questa scoperta, resa possibile dai dati raccolti dalla missione Magnetospheric Multiscale (MMS) della NASA, che utilizza un quartetto di satelliti in formazione per acquisire immagini tridimensionali ad alta risoluzione, rivela la presenza di questa anomalia nella magnetosheath, la regione turbolenta esterna al confine magnetico terrestre.

L'analisi dettagliata dei dati ha evidenziato che questa struttura ibrida, caratterizzata da una firma a zig-zag nel campo magnetico, si origina dalla riconnessione esplosiva delle linee di campo magnetico solare, trascinate dal vento solare, con le linee di campo terrestre orientate in modo opposto. La riconnessione magnetica è un processo energetico in cui i campi si spezzano e si ricongiungono in una nuova configurazione, rilasciando energia. La presenza di questi eventi energetici così vicini al nostro pianeta ha implicazioni significative per la previsione del meteo spaziale, poiché tali switchback potrebbero innescare tempeste geomagnetiche circoscritte o intensificare in modo inatteso gli spettacoli aurorali.

La ricerca, guidata da E. O. McDougall, fisico presso l'Università del New Hampshire (UNH), suggerisce che la magnetosfera terrestre sia in grado di generare o amplificare la turbolenza, rendendo necessaria una revisione dei modelli predittivi attuali per il meteo spaziale. La missione MMS ha misurato con precisione la rotazione del campo e le velocità delle particelle, rilevando chiari segni di riconnessione tra le linee di campo "aperte" del vento solare e quelle "chiuse" del campo terrestre. Questo ritrovamento estende la mappa di manifestazione di queste anomalie magnetiche, che erano state osservate principalmente vicino al Sole da sonde come la Parker Solar Probe della NASA e la Solar Orbiter della ESA/NASA. Un vantaggio osservativo è che ora gli scienziati possono studiare gli switchback senza esporre le sonde alle temperature estreme della corona solare.

All'interno dello switchback rilevato, gli strumenti hanno misurato elettroni ad alta energia che sembravano provenire dal campo magnetico terrestre, mescolati con plasma solare, indicando un'interazione diretta tra le due sorgenti di plasma. È stato misurato un campo guida di intensità 1.2 nello strato di corrente attiva dove è avvenuta la riconnessione, mentre un parametro di rotazione del campo, il parametro z, ha superato 0.5. La scoperta suggerisce un legame più stretto tra la bolla magnetica terrestre e il Sole di quanto si pensasse, poiché questi fenomeni sono legati alla riconnessione di interscambio. La riconnessione di interscambio implica che una linea di campo aperta si aggancia a un anello di campo chiuso, rilasciando una scarica di plasma caldo e riconfigurando i campi.

Il team della MMS intende condurre ulteriori rilevazioni nell'area per raccogliere dati aggiuntivi su come questi switchback si accumulano e quali condizioni energetiche ne scatenano la formazione. Tali fenomeni possono potenzialmente interferire con le reti elettriche terrestri, i collegamenti radio e rappresentare un rischio per i satelliti in orbita.