VIDEO-NASA: Portali nascosti nel campo magnetico della Terra / VIDEO-NASA:Portals hidden in the Earth's magnetic field

Un tema preferito della fantascienza è "il portale" - un'apertura straordinaria nello spazio o nel tempo che connette i viaggiatori a mondi lontani. Un buon portale è una scorciatoia, una guida, una porta verso l'ignoto. Se solo esistesse effettivamente....

Oggi , un ricercatore della NASA finanziato presso la University of Iowa, ha capito come trovarli.
"Noi li chiamiamo PUNTI-X o regioni di diffusione di elettroni", spiega il fisico del plasma Jack Scudder della University of Iowa. "Sono luoghi in cui il campo magnetico della Terra si connette al campo magnetico del Sole, creando un percorso ininterrotto che conduce dal nostro pianeta verso l'atmosfera del sole a 93.000 mila miglia di distanza."Osservazioni di THEMIS della NASA e delle sonde Cluster europee suggeriscono che questi portali magnetici si aprono e si chiudono decine di volte ogni giorno. Sono situati a
poche decine di migliaia di chilometri dalla Terra, dove il campo geomagnetico incontra il vento solare accorrente. La maggior parte dei portali sono piccoli e di breve durata; altri sono più grandi , vasti, e sostenuti. Tonnellate di particelle energetiche possono fluire attraverso le aperture, riscaldando l'atmosfera superiore della Terra,scatenando tempeste geomagnetiche e aurore polari.La NASA sta progettando una missione chiamata "MMS", abbreviazione di Magnetospheric multiscala missione, da lanciare nel 2014, per studiare il fenomeno. Con a bordo rivelatori di particelle energetiche e sensori magnetici, i quattro veicoli spaziali di MMS si spargeranno nella magnetosfera terrestre a circondare i portali per osservare come
 funzionano. Unico problema: trovarli! I Portali magnetici sono invisibili, instabili e sfuggenti. Si aprono e si chiudono senza preavviso "e non ci sono indicazioni per guidarci dentro", osserva Scudder.In realtà, ci sono "cartelli di indicazione", e Scudder li ha trovati.I portali si formano attraverso il processo di riconnessione magnetica. Una commistione di linee di forza magnetica tra il sole e la Terra . "X-punti" sono dove gli incroci tra le linee di forza avviene. L'improvvisa unione dei campi magnetici possono spingere getti di particelle cariche dal "punto X", la creazione di una "regione di diffusione di elettroni.

"Per informazioni su come individuare questi eventi, Scudder ha esaminato i dati provenienti da una sonda spaziale che orbitava intorno alla Terra più di 10 anni fa."Alla fine del 1990, la navicella spaziale Polar della NASA ha trascorso anni nella magnetosfera della Terra", spiega Scudder ", e ha incontrato molti PUNTI-X durante la sua missione."
Poiché Polar possedeva sensori simili a quelli di MMS, Scudder ha deciso di vedere come si mostrava al polo un PUNTO-C. "Utilizzando i dati polari, abbiamo trovato cinque semplici combinazioni di campo magnetico e misure di particelle energetiche che ci hanno indicato quando abbiamo incontrato un PUNTO-X o una regione di diffusione di elettroni. Una singola navicella spaziale, opportunamente strumentata, può trovare queste misure."Ciò significa che un solo satellite del gruppo MMS utilizzando la diagnostica può trovare un portale e allertare gli altri membri . I Pianificatori di missione hanno pensato a lungo che l'MMS potrebbe dover trascorrere un anno o più per imparare ad individuare i portali prima di poterli studiare. Il lavoro di Scudder semplifica il processo, consentendo ad MMS di cominciare subito a lavorare.
E 'una scorciatoia degna dei migliori portali della fantascienza, solo che questa volta i portali sono reali. E con i nuovi "cartelli" sappiamo come trovarli.

---English Version---

A favorite theme of science fiction is "the portal"--an extraordinary opening in space or time that connects travelers to distant realms. A good portal is a shortcut, a guide, a door into the unknown. If only they actually existed....
It turns out that they do, sort of, and a NASA-funded researcher at the University of Iowa has figured out how to find them."We call them X-points or electron diffusion regions," explains plasma physicist Jack Scudder of the University of Iowa. "They're places where the magnetic field of Earth connects to the magnetic field of the Sun, creating an uninterrupted path leading from our own planet to the sun's atmosphere 93 million miles away." Observations by NASA's THEMIS spacecraft and Europe's Cluster probes suggest that these magnetic portals open and close dozens of times each day. They're typically located a few tens of thousands of kilometers from Earth where the geomagnetic field meets the onrushing solar wind. Most portals are small and short-lived; others are yawning, vast, and sustained. Tons of energetic particles can flow through the openings, heating Earth's upper atmosphere, sparking geomagnetic storms, and igniting bright polar auroras. NASA is planning a mission called "MMS," short for Magnetospheric Multiscale Mission, due to launch in 2014, to study the phenomenon. Bristling with energetic particle detectors and magnetic sensors, the four spacecraft of MMS will spread out in Earth's magnetosphere and surround the portals to observe how they work. Just one problem: Finding them. Magnetic portals are invisible, unstable, and elusive. They open and close without warning "and there are no signposts to guide us in," notes Scudder.
Actually, there are signposts, and Scudder has found them. Portals form via the process of magnetic reconnection. Mingling lines of magnetic force from the sun and Earth criss-cross and join to create the openings. "X-points" are where the criss-cross takes place. The sudden joining of magnetic fields can propel jets of charged particles from the X-point, creating an "electron diffusion region."
To learn how to pinpoint these events, Scudder looked at data from a space probe that orbited Earth more than 10 years ago. "In the late 1990s, NASA's Polar spacecraft spent years in Earth's magnetosphere," explains Scudder, "and it encountered many X-points during its mission." Because Polar carried sensors similar to those of MMS, Scudder decided to see how an X-point looked to Polar. "Using Polar data, we have found five simple combinations of magnetic field and energetic particle measurements that tell us when we've come across an X-point or an electron diffusion region. A single spacecraft, properly instrumented, can make these measurements." This means that single member of the MMS constellation using the diagnostics can find a portal and alert other members of the constellation. Mission planners long thought that MMS might have to spend a year or so learning to find portals before it could study them. Scudder's work short cuts the process, allowing MMS to get to work without delay.It's a shortcut worthy of the best portals of fiction, only this time the portals are real. And with the new "signposts" we know how to find them.