Mercurio, una sentinella per le tempeste geomagnetiche terrestri

Come nella mitologia greca Mercurio era il messaggero degli dei, così oggi il pianeta Mercurio può informarci su imminenti tempeste geomagnetiche provocate dall’arrivo nell’ambiente terrestre di bolle di plasma solare, le cosiddette Coronal Mass Ejection (CME). Un lavoro appena pubblicato sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature e guidato da Stefano Orsini, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) di Roma, presenta la prima prova osservativa della relazione diretta tra il transito di una CME proveniente dal Sole e la dinamica dell’esosfera del pianeta Mercurio. Questo lavoro, a cui hanno partecipato anche altri ricercatori INAF e dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), indica che l’andamento dell’emissione di sodio (Na) attorno a Mercurio, così come osservato dalla Terra, può essere un vero e proprio campanello d’allarme nell’ambito della meteorologia spaziale planetaria e può fornire utilissime indicazioni sulla propagazione delle perturbazioni solari ben prima del loro eventuale arrivo alla Terra.

Nel lavoro viene studiato il collegamento esistente tra l’andamento della distribuzione del sodio negli strati più esterni dell’atmosfera di Mercurio e le interazioni tra vento solare, magnetosfera di Mercurio e la sua superficie. L’indagine ha utilizzato le immagini della distribuzione della intensità del sodio attorno a Mercurio prese ad intervalli di un’ora dal telescopio solare THEMIS di Tenerife (Canarie) durante 10 periodi (con buone condizioni di trasparenza atmosferica) selezionati tra il 2012 e il 2013.In quegli stessi periodi erano disponibili anche i dati della sonda della NASA MESSENGER, che all’epoca orbitava intorno a Mercurio. Frequentemente, nei dati raccolti si osservano distribuzioni di intensità che presentano due picchi, rispettivamente situati nelle regioni polari a nord e sud del pianeta. “Noi interpretiamo questi segnali come la conseguenza di precipitazioni di particelle nelle regioni in cui le line di campo magnetico convergono verso i poli di Mercurio, così come accade sulla Terra” commenta Orsini. Occasionalmente, il segnale associato al sodio è invece diffuso nell’intera regione sub-solare. “Confrontando i modelli disponibili ed i dati di MESSENGER che indicano l’impatto di una CME sul debole campo magnetico contemporaneo alle distribuzioni diffuse di sodio, riteniamo che queste distribuzioni siano una chiara traccia del passaggio della Coronal Mass Ejection” conclude il ricercatore. In particolare, analizzando i profili temporali misurati da MESSENGER del flusso dei protoni e dell’intensità del campo magnetico, il team ha scoperto che le responsabili delle emissioni di sodio sono le particelle provenienti dal Sole che precipitano sul pianeta in modo diverso a seconda delle condizioni dello spazio interplanetario.

Questo risultato dimostra quanto sia importante studiare Mercurio, non solo come pianeta roccioso, non solo per le importanti implicazioni che la sua orbita induce nel campo della gravitazione e della relatività generale, ma anche per la dinamica dell’eliosfera e delle tempeste magnetiche terrestri provocate dall’attività solare, che possono causare interruzioni di funzionamento degli apparati tecnologici sul nostro pianeta, sia a terra che nello spazio.

“La missione ESA-JAXA BepiColombo, che partirà per Mercurio il prossimo mese di ottobre porterà 16 strumenti distribuiti su due satelliti che ci aiuteranno a capire Mercurio con grande dettaglio” aggiunge Orsini. “Ci auguriamo che questa ambiziosa missione sia accompagnata da accurate campagne di misura da Terra. Comunque, non v’è dubbio che i risultati che ci fornirà BepiColombo avranno una portata epocale nel quadro dell’esplorazione del nostro Sistema solare, alla ricerca delle nostre radici”.

“Con questo studio ASI conferma la propria attenzione ad una sempre più stretta integrazione fra le attività scientifiche ed i loro potenziali usi applicativi” conclude Christina Plainaki, ricercatrice dell’Agenzia Spaziale Italiana coinvolta nello studio. “In particolare, questa indagine è un esempio di come le misure acquisite per lo studio del pianeta Mercurio possano fornire importanti indicazioni sulle condizioni – potenzialmente critiche – che si vengono poi a creare nelle vicinanze della Terra o in altri luoghi del nostro Sistema solare dove i nostri satelliti si trovano ad operare. Le metodologie della ‘meteorologia spaziale’ possono pertanto aiutare i nostri ingegneri a gestire in maggiore sicurezza e con maggiore affidabilità sistemi tecnologici sempre più importanti per la nostra società”.