Ulysses

Dal 1990 a oggi Ulisse ha dato risultati eccezionali, consentendo un vero e proprio salto di qualità nella conoscenza dello spazio intorno al Sole, in particolare in prossimità del Polo Sud e del Polo Nord del Sole.

Il 9 settembre, fra due giorni, Ulisse si avvicinerà di nuovo al Polo Sud del Sole, proprio quando la stella sarà al massimo della sua attività. Sarà la prima volta nella storia delle esplorazioni spaziali che uno dei due poli del Sole viene osservato in un periodo attivo. E fra un anno, nel settembre del 2001, toccherà al Polo Nord.

Dato che il satellite sta funzionando ancora perfettamente, sarebbe stato suicida da parte dell’ESA non approfittare di questa situazione. Non solo: l’ESA per rafforzare lo studio del sistema Terra–Sole ha lanciato, in luglio e agosto, una piccola flottiglia di 4 satelliti: la missione Cluster.

Il Sole è al massimo della sua attività. Che cosa significa attività per una stella?

La superficie del Sole a cui siamo abituati, cioè la sfera giallo-arancione tecnicamente chiamata fotosfera, non è una superficie dal colore omogeneo. Presenta delle macchie scure note come macchie solari, che furono osservate per la prima volta da Galileo. Le macchie solari sono zone di minore luminosità, che appaiono scure per contrasto e che tradiscono la presenza di tutta una serie di fenomeni a cui ci riferisce, nel complesso, con l’espressione attività solare.

Un altro indizio di attività solare è, per esempio, la presenza di enormi getti di gas caldo che s’innalzano dalla superficie del Sole, provenienti soprattutto dalle zone equatoriali.

Nella fase di massima attività, il numero di getti aumenta e la loro provenienza si estende anche alle zone ad alta latitudine, al polo nord e al polo sud.

L’attività solare è un fenomeno ben conosciuto e studiato e si ripete ciclicamente ogni 11 anni: il 2000 è proprio l’anno di massima attività del Sole, a cui seguirà un periodo relativamente tranquillo per avere un nuovo massimo nel 2011.

Mi dicevi che Ulisse ha osservato i poli del Sole, un’esperienza che mancava all’esplorazione del Sistema Solare. Come è stato possibile realizzare questa impresa?

L’originalità di Ulisse consiste proprio nell’orbita che è in grado di seguire: fino al lancio di questa missione, infatti, tutte le sonde e i satelliti si sono mossi sul piano dell’eclittica, il piano cioè su cui giacciono le orbite dei pianeti.

Ulisse si è prima diretto verso Giove, sul piano dell’eclittica. Poi l’incontro con Giove gli ha fornito un’immensa spinta che lo ha lanciato fuori dall’eclittica, su un’orbita polare, quasi perpendicolare al piano su cui si muovono i pianeti.

Il nome del satellite, Ulisse, è dovuto proprio all’audacia della spedizione: come l’Ulisse dell’Odissea e l’Ulisse dantesco, la sonda dell’ESA si avventura in uno spazio del tutto inesplorato. In pratica, questo significa che Ulisse è in grado di sorvolare i poli sud e nord del Sole: un’impresa senza precedenti, che da tempo era aspettata dagli astronomi di tutto il mondo per avere informazioni dirette sulle proprietà dello spazio intorno al Sole.

Quindi Ulisse ha cambiato il punto di vista con il quale si guarda al Sole, osservandolo, per così dire da sopra e da sotto. Quali sono state le scoperte principali?

Innanzi tutto è stato studiato a fondo il vento solare. Il vento solare è un flusso di particelle cariche, principalmente elettroni e protoni, che il Sole soffia nel sistema solare. In un certo senso, il vento solare è la continuazione del Sole nel cielo, oltre i confini che vediamo tutti i giorni.

Il satellite dell’ESA Ulisse ha studiato la composizione chimica del vento solare, la sua velocità, la direzione nella quale si muove, realizzando una vera e propria mappa tridimensionale dello spazio vicino al Sole, l’eliosfera interna.

Ulisse ha scoperto, per esempio, che il vento solare emesso dalle zone equatoriali del Sole, cioè quello che ha un’influenza diretta sulla Terra, ha una velocità molto minore di quella del vento emesso nelle vicinanze dei poli solari, che si muove a quasi 3 milioni di kilometri all’ora, 3000 volte più veloce di un aereo di linea.

Ed è importante conoscere le proprietà del vento solare perché è responsabile di una serie di fenomeni ben noti sulla Terra, come le aurore polari. Ma il vento solare causa anche tempeste magnetiche, che possono disturbare le trasmissioni radio, le tecnologie che si basano sulle trasmissioni satellitarie, come i cellulari.

Se il vento solare può provocare tempeste magnetiche, che cosa dobbiamo aspettarci quest’anno, visto che si tratta di un periodo di grande attività solare? Ci dobbiamo aspettare un aumento delle tempeste magnetiche?

Certamente l’aumento dell’attività solare porta a un incremento del vento. Ma non ci sono solo conseguenze negative. Al contrario, molte conseguenze sono positive, per noi.

Per esempio, oltre al vento solare, la Terra è bombardata da particelle di alta energia che provengono dall’esterno del Sistema Solare, i raggi cosmici. Ulisse ha condotto una vasta campagna del campo magnetico solare, permettendo la comprensione dei fenomeni magnetici di questa porzione di spazio e confermato che il vento solare e il campo magnetico intorno al Sole si comportano come un mare in tempesta che respinge a riva chiunque tenti di entrare in acqua: in sostanza, il Sole offre il suo campo magnetico come scudo alla Terra contro i raggi cosmici.

La conoscenza che Ulisse ha portato del Sole e dell’eliosfera interna è enorme: per gli scienziati è importante che Ulisse sia ancora al suo posto per i prossimi anni, specialmente ora che la missione Cluster è pronta per rafforzare gli studi.