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Il ‘caos calmo’ dell’eliosfera

«L’universo non è tranquillo. E noi non cerchiamo di eliminare il caos dai nostri modelli cosmici». Con queste parole Merav Opher, astrofisica dell’Università di Boston, commenta l’approccio che ha guidato lei e il suo team di ricerca alla scoperta delle complesse forze che circondano il nostro Sistema solare.  In particolare, gli scienziati si sono concentrati sull’eliosfera – la regione di spazio che circonda la nostra stella, e dove la densità del vento solare è maggiore di quella della materia interstellare circostante.

Da tempo l’eliosfera è nel mirino degli astronomi, soprattutto per il suo ruolo di ‘scudo protettivo’ per il nostro sistema planetario, e per la Terra in particolare. Ma ad oggi almeno una caratteristica dell’eliosfera resta ancora un mistero: la sua forma. Gli scienziati pensano che questa bolla cosmica si estenda anche oltre il Sistema solare, ma ad oggi nessun modello è riuscito a rendere conto in modo soddisfacente della sua struttura.

Ed è qui che entra in gioco la complessità evocata da Opher. Il team di Boston ha messo a punto una simulazione al computer per ricostruire le complesse forze in gioco nell’eliosfera, in modo da ricostruirne la forma. Il modello, chiamato SHIELD (da Solar-wind with Hydrogen Ion Exchange and Large-scale Dynamics), ha aiutato a capire che il ‘caos calmo’ dell’eliosfera è determinante per la sua struttura. I risultati, pubblicati su Astrophysical Journal, rivelano in particolare che le particelle neutre di idrogeno che scorrono all’esterno del nostro Sistema solare giocano un ruolo cruciale del determinare la forma dell’eliosfera.

«Queste particelle passano come un flusso attraverso il Sistema solare – spiega Opher –  E secondo noi sono proprio loro la causa dell’instabilità dell’eliosfera».

Da qui, le ipotesi sulla forma: il modello di Opher e colleghi escluderebbe la tipica forma a bolla allungata con cui viene rappresentata l’eliosfera, così come la struttura a cometa ipotizzata da alcuni studi. In base ai dati di SHIELD, il flusso delle particelle di idrogeno conferirebbe all’eliosfera una forma più allungata – qualcosa che, come suggerisce la stessa autrice, potrebbe ricordare un enorme ‘croissant cosmico’. Si tratta di un’ipotesi che in realtà era già stata formulata, in particolare grazie ai dati raccolti dalla sonda Voyager 1.

Vedremo se la forma a croissant convincerà il resto della comunità scientifica, mettendo la parola fine al mistero della forma dell’eliosfera. Per ora quel che sembra certo è che la complessità dei meccanismi che attraversano l’eliosfera è un aspetto fondamentale da prendere in considerazione per comprendere meglio lo scudo più esterno del nostro sistema planetario.

 

Immagine in apertura: la struttura instabile e irregolare dell’eliosfera. Crediti: Merav Opher, et. al

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