I viaggiatori continuano a fare scoperte ai margini del sistema solare

A oltre 40 anni dal lancio, la leggendaria navicella spaziale Voyager sta ancora facendo scoperte.

In un nuovo studio, un team di fisici riporta il primo rilevamento di esplosioni di elettroni di raggi cosmici accelerati da onde d'urto derivanti da grandi eruzioni solari. Il rilevamento, effettuato dagli strumenti a bordo delle navicelle Voyager 1 e Voyager 2, è avvenuto mentre i Voyager continuavano il loro viaggio nello spazio interstellare, rendendoli le prime sonde a registrare questa fisica unica nello spazio interstellare.

Questi lampi di elettroni scoperti di recente sono come una guardia avanzata che accelera lungo le linee del campo magnetico nel mezzo interstellare; gli elettroni viaggiano quasi alla velocità della luce, circa 670 volte più veloci delle onde d'urto che originariamente li hanno spinti.

Le esplosioni erano seguite da oscillazioni dell'onda di plasma causate da elettroni a bassa energia che arrivavano agli strumenti Voyager pochi giorni dopo, e infine, in alcuni casi, dall'onda d'urto stessa entro un mese dopo.

Le onde d'urto sono emanate da espulsioni di massa coronale, un'espulsione di gas caldo ed energia, che si stanno muovendo verso l'esterno dal Sole a una velocità di circa un milione e mezzo di chilometri all'ora. Anche a tali velocità, le onde d'urto impiegano più di un anno per raggiungere la Voyager 1, che è più lontana dal Sole (più di 21 miliardi di km) rispetto a qualsiasi oggetto di fabbricazione umana.

"Quello che vediamo è un certo meccanismo mediante il quale, quando un'onda d'urto tocca per la prima volta le linee del campo magnetico interstellare che passa attraverso il veicolo spaziale, riflette e accelera alcuni degli elettroni dei raggi cosmici", dicono gli scienziati.

“Abbiamo determinato con strumenti a raggi cosmici che sono elettroni che sono stati riflessi e accelerati da scosse interstellari verso l'esterno da eventi energetici solari sul Sole. Questo è un nuovo meccanismo. "

La scoperta potrebbe aiutare i fisici a comprendere meglio le dinamiche dietro le onde d'urto e la radiazione cosmica emanata dalle stelle variabili (che possono cambiare brevemente di luminosità a causa della forte attività superficiale). Sarebbe importante considerare la fisica di tali fenomeni quando si inviano astronauti in lunghe spedizioni lunari o marziane.

I fisici ritengono che questi elettroni nel mezzo interstellare siano riflessi dal campo magnetico potenziato al bordo dell'onda d'urto e siano quindi accelerati dal movimento dell'onda d'urto. Gli elettroni riflessi poi si muovono a spirale lungo le linee di forza del campo magnetico interstellare, aumentando la velocità all'aumentare della distanza tra loro e l'onda d'urto.

Nel 2014, i fisici hanno teoricamente descritto come gli ioni riflessi dalle onde d'urto possono accelerare lungo le linee di forza del campo magnetico interstellare. L'attuale studio esamina i lampi di elettroni rilevati dalla sonda Voyager, che si ritiene siano accelerati da un processo simile.

I risultati sono stati pubblicati sull'Astronomical Journal.