Bufere di plasma che turbano lo scudo protettivo della Terra, creando scompiglio ai suoi confini, e riescono a far intrufolare delle particelle ad alta energia: è questa la recente scoperta della missione Mms (Magnetospheric MultiScale) della Nasa, illustrata nell’articolo “Turbulent mass transfer caused by vortex induced reconnection in collisionless magnetospheric plasmas”, recentemente pubblicato su Nature Communications. La missione, lanciata il 12 marzo 2015, vede un team di quattro sonde gemelle che si muovono in una formazione a piramide per avere un punto di vista tridimensionale dell’ambiente magnetico intorno alla Terra; le sonde sono particolarmente focalizzate sui processi che portano al passaggio di corpuscoli carichi nella magnetosfera e su cause ed effetti del fenomeno della riconnessione magnetica.
I dati raccolti dalle quattro gemelle sono stati successivamente combinati con nuove simulazioni informatiche in 3D (cliccare qui per un esempio) e questa sinergia – per la prima volta – ha consentito agli studiosi di analizzare cosa accade ai limiti della magnetosfera terrestre. Il plasma presente nella magnetosfera, infatti, è caratterizzato da una densità di gran lunga più bassa rispetto a quello che si trova al suo esterno, dove subisce maggiormente gli effetti del vento solare. Il confine tra queste due realtà – la magnetopausa – diventa instabile quando esse si muovono a velocità differenti e a questo punto, lungo il bordo, come onde oceaniche che si infrangono, si formano degli ampi vortici, chiamati onde Kelvin Helmholtz.
La comparazione tra i modelli informatici e le osservazioni delle sonde Mms ha permesso agli autori dell’articolo di constatare che questi tornado spaziali sono particolarmente efficienti nel trasportare le particelle cariche, molto più di quanto ritenuto in precedenza. I ricercatori, inoltre, sono stati in grado di calcolare le dimensioni dei vortici che sono molto varie: alcuni misurano oltre 100 chilometri, altri ne raggiungono anche 14mila. Le quattro Mms si trovano ora su una nuova orbita, più lontana dal Sole, e proseguiranno il loro prezioso compito investigativo. Lo spazio vicino alla Terra, infatti, è sempre più popolato di satelliti e sistemi di comunicazione che forniscono servizi e applicazioni utilizzati nella vita di ogni giorno; di conseguenza, una migliore conoscenza dei processi che avvengono in questa zona dello spazio è di fondamentale importanza per tenere sotto controllo le interferenze che possono essere causate dalle particelle del vento solare.