Vi è un luogo dove l’atmosfera terrestre si fonde con lo spazio, un confine labile su cui si crea elettricità. Una marea di correnti elettriche che vortica in circuiti dalle dimensioni continentali sopra le nostre teste. I razzi Dynamo-2 della Nasa perforeranno i venti atmosferici per studiare i movimenti di queste correnti e capire come influenzano il campo geomagnetico, fenomeno scoperto da Pierre de Maricourt 850 anni fa, ma di cui solo ora iniziamo a comprendere in dettaglio i principi che lo regolano.
La missione Dynamo-2 della Nasa ha lo scopo di confermare ciò che di questo gigantesco circuito elettrico nel cielo abbiamo compreso negli ultimi anni, grazie alle osservazioni passate del satellite Icon, Ionospheric Connection Explorer, e della missione Dynamos, predecessore di Dynamo-2.
Il campo geomagnetico funziona come uno scudo che protegge la superficie della Terra dalle particelle cariche del vento solare. Questa protezione prende forma nella ionosfera terrestre, costituita dalle regioni alte dell’atmosfera nelle quali l’intensa radiazione del Sole, e in misura molto minore dei raggi cosmici, provocano la ionizzazione dei gas atmosferici, ossia gli elettroni si separano dai loro atomi permettendo così all’elettricità di fluire nell’aria.
La maggior parte delle misurazioni del campo geomagnetico sono state effettuate da magnetometri a terra, che monitorano il modo in cui la corrente influenza il campo magnetico terrestre. Se le misurazioni a terra possono studiare una posizione per lunghi periodi di tempo, non offrono però misurazioni dall’interno della ionosfera, proprio dove scorre la corrente elettrica.
«È una parte dello spazio davvero difficile da misurare, perché l’aria è troppo sottile per un aereo, e tuttavia è ancora troppo densa per far volare la maggior parte dei veicoli spaziali», dice Scott England, fisico spaziale al Virginia Tech di Blacksburg e collaboratore per la prossima missione Dynamo-2.
Per vedere davvero cosa sta succedendo in dettaglio nella ionosfera, è previsto il lancio di due razzi sonda Dynamo-2 in una finestra temporale compresa tra il 6 e il 20 luglio dalla Wallops Flight Facility della Nasa in Virginia. Il lancio avverrà mentre passa nelle vicinanze il satellite Icon, lanciato nell’ottobre 2019 e che vola a un’altitudine di circa 580 km, così da offrire una nuova doppia prospettiva del fenomeno.
Nella prima missione Dynamo, il 4 luglio 2013 sono stati lanciati due razzi . Il primo per misurare i campi elettrici, mentre il secondo, lanciato solo 15 secondi dopo, per tracciare i venti atmosferici. Quest’ultimo ha lasciato dietro di sé una scia rossa simile a quella dei fuochi d’artificio.
La traccia a zig-zag del vapore del razzo ha confermato un aspetto della teoria delle maree atmosferiche: il calore dal terreno sottostante si irradia attraverso onde, costringendo parti dell’atmosfera a muoversi avanti e indietro come il flusso e riflusso delle onde oceaniche quando colpiscono la spiaggia.
«Proprio nella regione della dinamo, il vento decolla improvvisamente e diventa molto veloce, oltre 540, km miglia all’ora. È molto più forte di quanto previsto», dice Rob Pfaff, fisico spaziale al Goddard Space Fligh della Nasa.
Anche la missione Icon è stata in grado di osservare venti molto più veloci di quanto previsto dalla teoria. Ora il compito della missione Dynamo-2 è quello di verificare le osservazioni precedenti grazie anche a una nuova strumentazione, in grado di misurare i venti monitorandone la pressione nell’aria intorno ai razzi stessi, senza dover rilasciare tracce da seguire da terra o dal cielo.
Crediti immagine in evidenza: Nasa