Eventi Esplosivi nella Magnetosfera: Indagine su Subtempeste Inusuali nella Magnetocoda della Terra

L'illustrazione mostra le linee del campo magnetico attorno alla Terra che si riconnettono nella magnetocoda, solitamente uno dei primi segni di una subtempesta. Un progetto finanziato internamente dall'Istituto di Ricerca del Sudovest sta indagando sulla natura delle subtempeste, in particolare su un evento del 2017 in cui sembra che sia avvenuta una riconnessione senza provocare una subtempesta. Credit: NASA/Goddard Space Flight Center-Conceptual Image Lab

Utilizzando i dati della missione MMS della NASA, SwRI esplora eventi di subtempesta insoliti nella magnetocoda terrestre per capire meglio la riconnessione magnetica e i suoi effetti sulla magnetosfera globale.

L'Istituto di Ricerca del Sudovest (SwRI) sta indagando su un evento insolito nella magnetocoda terrestre, l'estensione allungata della magnetosfera del pianeta che si allontana dal Sole. Gli scienziati del SwRI stanno esaminando la natura delle subtempeste, brevi disturbi nella magnetocoda che rilasciano energia e spesso causano aurore, utilizzando i dati della missione Magnetospheric Multiscale (MMS) della NASA.

Dal loro lancio nel 2015, le navicelle spaziali MMS hanno esaminato la magnetopausa, il confine tra la magnetosfera e il plasma circostante, alla ricerca di segni di riconnessione magnetica, che si verifica quando le linee del campo magnetico convergono, si separano e si riconnettono, convertendo esplosivamente l'energia magnetica in calore ed energia cinetica. Nel 2017, MMS ha osservato segni di riconnessione magnetica nella magnetocoda ma non i segni normali di una subtempesta che accompagnano la riconnessione, come forti correnti elettriche e perturbazioni nel campo magnetico.

Illustrazione delle quattro navicelle spaziali MMS in orbita nel campo magnetico terrestre. Credit: NASA

“Vogliamo vedere come la fisica locale osservata da MMS influisce sull'intera magnetosfera globale,” ha detto il Dr. Andy Marshall del SwRI, un ricercatore post-dottorato. “Confrontando quell'evento con le subtempeste più tipiche, stiamo cercando di migliorare la nostra comprensione di cosa causa una subtempesta e della relazione tra subtempeste e riconnessione.”

Durante il progetto di un anno, SwRI confronterà le misure in situ di MMS della riconnessione che influisce sui campi e le particelle locali con le ricostruzioni della magnetosfera globale create dal Community Coordinated Modeling Center del Goddard Space Flight Center della NASA utilizzando lo Space Weather Modeling Framework dell'Università del Michigan.

“È possibile che esistano differenze significative tra i modelli di convezione della magnetocoda globale per le subtempeste e la riconnessione della coda non subtempestosa,” ha detto Marshall. “Non abbiamo esaminato il movimento delle linee del campo magnetico su scala globale, quindi potrebbe essere che questa subtempesta insolita fosse un evento molto localizzato che MMS è riuscito a osservare. In caso contrario, potrebbe modificare la nostra comprensione della relazione tra la riconnessione lato coda e le subtempeste.”

MMS è la quarta missione del programma Solar Terrestrial Probes della NASA. Il Goddard Space Flight Center ha costruito, integrato e testato le quattro navicelle spaziali MMS ed è responsabile della gestione generale della missione e delle operazioni di missione. L'investigatore principale per il team scientifico degli strumenti MMS è basato presso SwRI a San Antonio. La pianificazione delle operazioni scientifiche e il comando degli strumenti sono effettuati presso il MMS Science Operations Center presso il Laboratory for Atmospheric and Space Physics dell'Università del Colorado a Boulder.