Sappiamo dai tempi di Galileo che la Terra ruota attorno al Sole, ma sappiamo anche che il Sole non è fisso al centro dell’Universo, ma viaggia anch’esso, ruotando attorno al centro della nostra Galassia. La velocità con cui avviene questa rotazione è molto importante perché ha delle conseguenze significative sulle condizioni all’interno del Sistema Solare.
Finora l’idea è che il Sole, con a sua eliosfera, ovvero un enorme volume che contiene particelle cariche da esso prodotte, viaggi con una velocità relativa al mezzo interstellare superiore alla velocità del suono. Questo vuol dire che, proprio come un jet supersonico, nel suo movimento il Sistema Solare crei una sorta di boom supersonico, una potente onda d’urto al confine tra la fine dell’eliosfera e l’inizio del mezzo interstellare. Nella figura qui a fianco vediamo un simile shock creato dalla stella LL Ori, mentre viaggia all’interno della Nebulosa di Orione.
Questa onda d’urto è una sorta di muro di particelle cariche che si accumulano al bordo dell’eliosfera, nella direzione del moto.
Il satellite IBEX, Interstellar Boundary Explorer (l’esploratore dei confini interstellari, bellissimo nome), si prefigge di rispondere ad alcune domande fondamentali sul nostro Sistema Solare: qual è la sua struttura? Dove finisce? E in che modo?
Per comprendere queste cose, IBEX misura atomi neutri di alta energia, che entrano nel Sistema Solare attraverso l’eliopausa, e raggiungono le zone più interne poiché essendo neutri non subiscono nessuna influenza da parte dei campi magnetici.
Per questa stessa ragione, si deduce che la velocità di questi atomi neutri sia la velocità relativa del mezzo interstellare, e attraverso complicate simulazioni numeriche, questa informazione ci può far estrapolare la velocità con cui si muove il Sole.
Il risultato preliminare ottenuto da IBEX, e pubblicato sulla rivista Science, è molto sorprendente. Risulta infatti che il Sole sia in effetti molto più lento del previsto e viaggi a soli 83700 km/h, ben 11000 km/h più lento di quello che ci si aspettava. Se ciò fosse vero il risultato sarebbe che non vi è nessun muro del suono e la figura qui a fianco che schematizza la struttura del Sistema Solare va completamente rivista. Sembra invece che il confine tra eliosfera e mezzo interstellare sia molto più dolce, un vero e proprio passaggio graduale.
Ma cosa vuol dire questo?
L’esistenza di questo muro di particelle è importante soprattutto per comprendere le dinamiche con cui i raggi cosmici entrano nel nostro Sistema Solare.I raggi cosmici sono anch’essi particelle cariche (soprattutto protoni e qualche nucleo più pesante), che possono raggiungere energie elevatissime, superiori di diversi ordini di grandezza alle energie con cui possiamo accelerare le particelle sulla Terra, all’LHC.
L’origine dei raggi cosmici non è del tutto nota, sebbene ci siano molte supposizioni sulle sorgenti di queste particelle (per esempio Gamma Ray Bursts o Active Galactic Nuclei). Il numero di raggi cosmici ad altissima energia che raggiunge il nostro pianeta è veramente limitato (un paio per chilometro quadro per anno), e una possibile ragione per questo fenomeno è che il muro di particelle cariche al confine del Sistema Solare ci stia proteggendo dai raggi cosmici ad altissima energia. Ma se questo muro non c’è come è possibile? I ricercatori di IBEX pensano che in realtà questo risultato possa significare che l’eliosfera sia in realtà più “robusta” di quello che si pensava e che le particelle cariche prodotte dal Sole siano distribuite in maniera più uniforme al limitare del Sistema Solare, creando quindi un diverso meccanismo di protezione nei confronti dei raggi cosmici.
Comprendere come i raggi cosmici entrano e interagiscono con il Sistema Solare è estremamente importante per capire come esso funzioni, e per confrontarlo con altri sistemi stellari, per valutare le possibilità di sviluppo della vita in altri pianeti. Infatti ricordiamo che vi sono diversi studi in atto (per esempio quello di cui ho parlato in questo post) che stanno cercando di verificare l’influenza dei raggi cosmici sul clima terrestre. Essendo i raggi cosmici delle radiazioni ionizzanti posso avere un serio effetto anche sul DNA degli esseri viventi, distruggendolo o, secondo certe teorie, addirittura modificandolo portando all’evoluzione del genere umano.
