Anche la Luna si protegge dal vento solare

© Walt Feimer (HTSI)/NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Il vento solare è un sottile flusso di plasma – un gas ionizzato che agisce da conduttore di cariche elettriche – che è costantemente rifornito dalla superficie del Sole. Questo vento "soffia" in tutte le direzioni, a velocità di milioni di chilometri orari. Quando questo flusso è particolarmente potente e interagisce con il campo magnetico che avvolge il nostro pianeta, può causare diversi fenomeni: può dar vita alle splendide aurore boreali (quando le particelle si scontrano con la ionosfera) ma può anche danneggiare gravemente satelliti, impianti di comunicazione e causare lunghi blackout. Nella regione in cui la magnetopausa (che racchiude la magnetosfera) entra in contatto con il vento stellare e ne ferma l'avanzata, si forma un'onda d'urto chiamata "bow shock" che, nel caso della Terra, si estende per centinaia di migliaia di chilometri. Ora, un nuovo studio sembrerebbe confermare che anche la Luna gioca un importante ruolo in questa serie di affascinanti fenomeni planetari e stellari.
A differenza del nostro pianeta, la Luna non è avvolta da un campo magnetico. «Pensavamo che il vento solare si schiantasse contro la superficie lunare senza nessun effetto o nessuna resistenza» ha commentato Andrew Poppe dell'Università della California a Berkeley. Ora, però, qualcosa potrebbe aver fatto cambiare idea agli astronomi. «Abbiamo osservato lampi di elettroni e fontane di ioni lungo la faccia illuminata della Luna» ha commentato Jasper Halekas, collega di Poppe.

Questi fenomeni sono stati osservati a diecimila chilometri dalla superficie lunare (il bow shock terrestre è a 90 mila chilometri dal nostro pianeta) e hanno alcune ripercussioni sul vento solare, in quanto ne alterano leggermente la direzione e la densità.

I fasci di elettroni sono stati osservati dalla sonda americana Lunar Prospector, mentre le missioni Kaguya, Chang'e e Chandrayaan – rispettivamente giapponese, cinese e indiana – hanno osservato i pennacchi di ioni ad altitudini più basse. La missione americana ARTEMIS ha invece osservato entrambi i fenomeni, documentando inoltre la presenza di onde elettromagnetiche ed elettrostatiche nel plasma diretto verso la Luna, a distanze ben maggiori.

«Con ARTEMIS, siamo stati in grado di osservare alcune mutazioni nel plasma a grandissime distanze dalla Luna» ha continuato Halekas.

«Siamo a conoscenza da molto tempo della presenza di una regione turbolenta nota come "foreshock" posta davanti al bow shock della Terra, ma scoprire una regione molto simile davanti alla Luna è stata una sopresa» ha commentato William Farrell del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland.

Per capire meglio questo mistero, gli astronomi hanno fatto uso di alcune complesse simulazioni computerizzate. Queste simulazioni hanno rivelato che la luce solare e il flusso di vento solare hanno dato vita ad un complesso campo elettrico vicino alla superficie lunare. Questo campo raccoglierebbe gli elettroni fatti "scappare" dalla superficie lunare dalla luce ultravioletta proveniente dal Sole e aumenterebbe la loro velocità, producendo i lampi osservati.

Le simulazioni hanno inoltre mostrato che gli ioni del vento solare rimbalzano contro alcuni campi magnetici antichi e "fossilizzati", producendo le strutture a fontana osservate dalle varie sonde. Si tratta per lo più degli ioni carichi positivamente (i protoni) degli atomi di idrogeno che costituiscono buona parte del vento solare.

«E' impressionante che i campi elettrici e magnetici posti a pochi metri dalla superficie lunare possano causare la turbolenza che osserviamo migliaia di chilometri più in là» ha proseguito Poppe. Secondo il team che ha condotto la ricerca, fenomeni simili potrebbero accadere per ogni corpo del sistema solare.