Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive una ricerca sulla forma dell’eliosfera, la “bolla” in cui la densità del vento solare è maggiore di quella della materia interstellare. Un team guidato da Kostas Dialynas dell’Accademia di Atene ha utilizzato dati raccolti di quattro sonde spaziali, Cassini, le due Voyager e IBEX (Interstellar Boundary Explorer), per provare che l’eliosfera ha una forma approssimativamente sferica e non allungata con una coda come sembrava ben più probabile.

Il problema della forma dell’eliosfera creata dal vento solare che riempie il sistema solare è dibattuto da decenni. L’ipotesi della forma allungata era dovuta al fatto che il sistema solare si muove nello spazio interstellare assieme all’eliosfera, che di conseguenza poteva avere una forma che ricorda quella di una cometa, con una testa arrotondata e una coda. Le osservazioni di altre stelle hanno mostrato strutture di quel tipo supportando quella teoria.

Nel 2013 la NASA ha confermato che la sua sonda spaziale Voyager 1 è entrata nello spazio interstellare nel 2012 perciò le sue rilevazioni dei confini dell’eliosfera sono fondamentali e la Voyager 2 la sta seguendo. La sonda spaziale IBEX ha precisamente lo scopo di mappare i confini dell’eliosfera dall’orbita terrestre. Il ricorso ai dati della sonda spaziale Cassini, che ha appena iniziato l’ultima fase della sua missione nel sistema di Saturno, può sorprendere ma oltre ai dati raccolti sul pianeta, gli anelli e le lune, ha anche studiato il comportamento del vento solare con il suo strumento INCA (Ion and Neutral Camera).

L’area di confine dell’eliosfera è chiamata eliopausa e le particelle cariche che arrivano dal Sole possono scambiare cariche con gli atomi neutri incontrati nel mezzo interstellare. In questi casi, alcuni atomi possono essere spinti indietro verso l’interno del sistema solare sotto forma di atomi neutri ad alta velocità. Lo strumento INCA è stato progettato per studiare gli ioni nella magnetosfera del pianeta Saturno ma si è rivelato utile anche per misurare gli atomi neutri di ritorno dall’eliopausa.

Questi atomi impiegano anni per viaggiare dal Sole all’eliopausa e altri anni nel loro viaggio di ritorno prima di essere intercettati dagli strumenti delel varie sonde spaziali. La loro quantità è influenzata dal ciclo attività solare di 11 anni perciò la misurazione degli atomi neutri può fornire un’idea della distanza percorsa. Le misurazioni effettuate da Cassini indicano che le particelle arrivate dalla “testa” dell’eliopausa riflettono i cambiamenti nel ciclo solare quasi esattamente a quelle provenienti dalla sua “coda”.

Se l’eliosfera fosse allungata con una coda simile a quella di una cometa gli effetti sarebbero misurabili con tempi diversi nel riflettere i cambiamenti nel ciclo solare. Le misurazioni indicano invece che l’eliopausa ha una forma molto più simile a una sfera. Si tratta di un risultato sorprendente.

Una possibile spiegazione è che il campo magnetico interstellare interagisca con il vento solare in modo tale da spingere l’eliopausa verso il Sole in maniera simmetrica. Questo campo magnetico si è rivelato più intenso del previsto stando alle misurazioni effettuate negli ultimi anni dalle sonde spaziali Voyager e ciò potrebbe fare la differenza nella forma dell’eliosfera.

La raccolta dei dati dai confini dell’eliosfera continua per verificare la sua forma e costruire nuovi modelli che corrispondano alle misurazioni effettuate. Questo tipo di ricerca aiuta a capire come funzioni lo “scudo” che protegge anche la Terra da una parte dei raggi cosmici e di altre particelle potenzialmente dannose provenienti dallo spazio interstellare.