Ogni secondo, fenomeni noti come “elettrogetti aurorali” derivanti dall’attività solare spingono circa un milione di ampere di carica elettrica intorno ai poli della Terra — e questa carica elettrica può creare grandi problemi. Gli elettrogetti sono correnti elettriche intense che fluiscono sopra la Terra. Le perturbazioni magnetiche causate dagli elettrogetti aurorali possono portare a blackout sul nostro pianeta, ad esempio, influenzare la sicurezza degli astronauti e interferire con i satelliti. Ora, la NASA ha un piano per studiare queste correnti potentemente distruttive, con la speranza di gestire i loro potenziali effetti. A marzo, la missione EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) lancerà tre satelliti delle dimensioni di una valigia, chiamati cubesat, con l’obiettivo di tracciare questi fenomeni preoccupanti. Una rappresentazione artistica del gruppo di satelliti EZIE. (Credito immagine: NASA/Johns Hopkins APL) “EZIE è la prima missione dedicata esclusivamente allo studio degli elettrogetti,” ha detto Larry Kepko, uno scienziato della missione EZIE presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel Maryland, in una dichiarazione. “Lo fa con una tecnica di misurazione completamente nuova.” In particolare, la missione si basa sulla tecnica di Zeeman. Ecco come funziona.
Tracciamento delle correnti spaziali
Le molecole dell’elemento ossigeno di solito emettono radiazioni a microonde a una frequenza di 118 gigahertz, e la cosa importante qui è che le molecole di ossigeno esistono intorno al nostro pianeta. Nel frattempo, gli elettrogetti creano un campo magnetico intorno al nostro pianeta — e questo campo può dividere la linea di emissione a 118 gigahertz associata a quelle molecole di ossigeno. Il processo è chiamato scissione di Zeeman. Quando il campo magnetico è più forte, questa linea di emissione è divisa ulteriormente. Utilizzando uno strumento a bordo chiamato magnetogramma a microonde per elettrogetti, i tre cubesat EZIE osserveranno l’effetto di scissione di Zeeman mentre orbitano intorno alla Terra. La NASA studierà quindi la forza e la direzione dei campi magnetici osservati creati dagli elettrogetti. I loro scienziati sperano che questo riveli la struttura e l’evoluzione del sistema degli elettrogetti. “L’utilizzo della tecnica di Zeeman per mappare a distanza i campi magnetici indotti dalla corrente è davvero un approccio rivoluzionario per ottenere queste misurazioni a un’altitudine che è notoriamente difficile da misurare,” ha detto Sam Yee, investigatore principale di EZIE presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), nella stessa dichiarazione.
In particolare, la missione EZIE sfrutterà il potere degli scienziati cittadini per migliorare la sua ricerca. Distribuendo dozzine di kit magnetometri EZIE-Mag agli studenti statunitensi, nonché ai volontari in tutto il mondo, la NASA sarà in grado di confrontare molti dati raccolti sulla Terra con le osservazioni di EZIE. “Gli scienziati di EZIE raccoglieranno dati sul campo magnetico dall’alto, e gli studenti raccoglieranno dati sul campo magnetico dal suolo,” ha detto Nelli Mosavi-Hoyer, responsabile del progetto EZIE presso l’APL, nella dichiarazione.
Un Falcon 9 di SpaceX è programmato per lanciare i tre CubeSat EZIE dalla Vandenberg Space Force Base in California con la missione rideshare Transporter-13. Il lancio avverrà durante il massimo solare, quando l’attività del sole è più forte e più frequente. “È meglio lanciare durante il massimo solare,” ha detto Kepko. “Gli elettrogetti rispondono direttamente all’attività solare.” Altre missioni di eliofisica della NASA, come PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), lavoreranno insieme alla missione EZIE. PUNCH, che è programmato per il lancio questa settimana, studierà come il materiale nell’atmosfera esterna del sole si trasforma nel vento solare. “Stiamo sfruttando la nuova capacità dei cubesat,” ha detto Kepko. “Questa è una missione che non avrebbe potuto volare un decennio fa. Sta spingendo i limiti di ciò che è possibile, tutto su un piccolo satellite. È emozionante pensare a ciò che scopriremo.”