LO SPAZIO INTERSTELLARE

Lo Spazio Interstellare 

Lo Spazio interstellare anche detto in modo abbreviato ISM è composto di  materia e la radiazione che esiste nello spazio tra i sistemi stellari in una galassia. Lo spazio interstellare è quindi anche quello che inizia lì dove finisce il nostro sistema solare. Nello spazio interstellare troviamo gas in forma ionica, atomica e molecolare, polvere e raggi cosmici. Riempiono lo spazio interstellare e si fondono dolcemente con lo spazio intergalattico circostante. L'energia che occupa lo stesso volume, sotto forma di radiazione elettromagnetica, è il campo di radiazione interstellare.
Lo Spazio interstellare è composto da più fasi distinte dal fatto che la materia sia ionica, atomica o molecolare e dalla temperatura e densità della materia. Troviamo principalmente Gas Idrogeno, seguito da Elio con tracce di Carbonio, Ossigeno e Azoto rispetto all'Idrogeno.  Le pressioni termiche di queste fasi sono in equilibrio approssimativo tra loro. Anche i campi magnetici e i movimenti turbolenti forniscono pressione nello spazio interstellare e sono, in genere, più importanti, dinamicamente, della pressione termica.
Dove inizia lo spazio interstellare?
Gli scienziati definiscono l'inizio dello spazio interstellare come il luogo in cui il flusso costante di materiale e campo magnetico del Sole (di una stella) smette di influenzare l'ambiente circostante. Questo posto è chiamato eliopausa. In parole povere quando la massa di un sole non influenza più  gli elementi di un sistema stellare ( perchè troppo lontano) noi assumiamo che in quel preciso punto quel sistema stellare finisca e inizi una sorta di "terra di nessuno" che chiamiamo spazio interstellare  che si estende fino a quando non inizia un altro sistema stellare che avrà quindi l'influenza di quella specifica stella.
 

Da dove deriva lo spazio interstellare?

A prima vista, la risposta sembra semplice. "Inter" significa tra. "Stellare" si riferisce alle stelle. "Facile!" pensi: "Lo spazio interstellare è la parte dello spazio che esiste tra le stelle".
 
Non così in fretta! Infatti questo farebbe pensare che praticamente potremmo definire tutto lo spazio come spazio interstellare.
 
Perché lo spazio interstellare sia qualcosa di diverso, allora ci deve essere un confine definito tra lo spazio vicino a una stella e lo spazio tra le stelle. Ma qual è quel confine?
 
 
Vediamo cosa dicono gli scienziati. Essi definiscono l'inizio dello spazio interstellare come il luogo in cui il flusso costante di materiale e il campo magnetico del sole smettono di influenzare l'ambiente circostante. Questo posto è chiamato eliopausa. Segna la fine di una regione creata dal nostro sole che si chiama eliosfera.
Il sole crea questa eliosfera inviando un flusso costante di particelle e un campo magnetico nello spazio a oltre 670.000 miglia all'ora. Questo flusso si chiama "vento solare".
Come il vento della Terra, questo vento spinge contro tutto quello che lo irconda. Ma cosa spinge? Spinge le particelle di altre stelle, ovvero diciamo che tiene a bada tutto ciò che considera " esterno" ovvero non proviene dal nostro sistema solare.
Come facciamo a sapere quando siamo arrivati al confine del sistema solare e quindi siamo ​​nello spazio interstellare?
Se facciamo riferimento al nostro Sole, si tratta solo di rilevare la concentrazione e la temperatura delle particelle intorno a noi.
All'interno dell'eliosfera, le particelle solari sono calde ma meno concentrate. Al di fuori della bolla, sono molto più fredde ma più concentrate.
Una volta arrivati nello spazio interstellare, noteremmo un aumento di particelle "fredde" intorno a noi. Noteremmo anche un campo magnetico che non proviene dal nostro sole.
Benvenuti nello spazio interstellare!
 

L'avventura della sonda Voyager 

L'obiettivo della missione Voyager Interstellar (VIM) era quello di estendere l'esplorazione della NASA del sistema solare oltre i pianeti conosciut ai limiti esterni della sfera di influenza del Sole, e possibilmente anche oltre. Questa missione estesa sta continuando a caratterizzare l'ambiente del sistema solare esterno e cercare il confine dell'eliopausa, i limiti esterni del campo magnetico del Sole e il flusso verso l'esterno del vento solare. La penetrazione del confine dell'eliopausa tra il vento solare e lo spazio interstellare consentirà di misurare i campi interstellari, le particelle e le onde non influenzate dal vento solare.
La missione Voyager 
La sonda spaziale Voyager 2 aveva una missione primaria completata nel 1989 con il vicino sorvolo del pianeta  Nettuno. Nettuno fu l'ultimo pianeta esterno visitato da una sonda Voyager. Voyager 1 ha completato i suoi piani ravvicinati previsti per i sistemi planetari di Giove e Saturno mentre Voyager 2, oltre ai propri voli ravvicinati di Giove e Saturno, ha completato i sorvoli ravvicinati dei restanti due giganti gassosi, Urano e Nettuno.
A questo punto è iniziata la missione secondaria VIM. I due veicoli spaziali Voyager erano stati in volo per oltre 12 anni essendo stati lanciati in agosto (Voyager 2) e settembre (Voyager 1), del 1977. Il Voyager 1 si trovava a una distanza di circa 40 UA (Unità astronomica) 150 milioni di chilometri, distanza media della Terra dal Sole, e Voyager 2 era ad una distanza di circa 31 UA.
 
Il VIM  aveva tre fasi distinte:
  • lo shock di terminazione,
  • l'esplorazione eliosferica;
  • le fasi di esplorazione interstellare.

I due veicoli spaziali Voyager iniziarono questa seconda missione operando in un ambiente controllato dal campo magnetico del Sole con le particelle di plasma dominate da quelle contenute nel vento solare supersonico in espansione. E' la prima fase cosiddetta shock di terminazione. A una certa distanza dal Sole, il vento solare supersonico è trattenuto da un'ulteriore espansione da parte del vento interstellare. La prima caratteristica incontrata dal veicolo spaziale a seguito di questa interazione vento interstellare/vento solare è stata la scarica di terminazione in cui il vento solare rallenta dalla velocità supersonica a quella subsonica e si verificano grandi cambiamenti nella direzione del flusso del plasma e nell'orientamento del campo magnetico.

 
Voyager 1 sta fuggendo dal sistema solare ad una velocità di circa 3,6 UA all'anno, a 35 gradi dal piano dell'eclittica verso nord, nella direzione generale dell'apice solare (la direzione del moto del Sole rispetto alle stelle vicine). Voyager 2 sta inoltre fuggendo dal sistema solare ad una velocità di circa 3,3 UA all'anno, 48 gradi dal piano dell'eclittica a sud. Per verificare la distanza attuale di Voyager 1 e 2 dal sole.Attualmente le sonde Voyager si trovano a 152 UA (Voyager 2) e a 126 UA (Voyager 1), entrambe ormai all’esterno dell’eliopausa e quindi nello spazio interstellare. Allo stato attuale solamente due oggetti costruiti dall’uomo sono entrate nell’eliopausa; superata questa zona ci si ritrova all'esterno dove le particelle emesse da miliardi di stelle nella nostra galassia si mischiano, formando il vero spazio interstellare.
 

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Questo passaggio è stato superato e quindi Voyager ha terminato la fase di shock di terminazione e ha iniziato la fase di esplorazione dell'eliosfera. L'eliosfera è lo strato esterno della bolla che il sole soffia su se stesso. È ancora dominato dal campo magnetico del Sole e dalle particelle contenute nel vento solare. Voyager 1 ha attraversato lo shock di terminazione a 94 UA nel dicembre 2004 e Voyager 2 ha attraversato a 84 UA nell'agosto 2007. Dopo il passaggio attraverso lo shock di terminazione, il team Voyager ha atteso con impazienza il passaggio di ciascun veicolo spaziale attraverso l'eliopausa. che è l'estensione esterna del campo magnetico del Sole e del vento solare.
In questa regione, l'influenza del Sole diminuisce e si può avvertire l'inizio dello spazio interstellare. È dove i venti solari da milioni di miglia all'ora rallentano a circa 250.000 miglia all'ora, la prima indicazione che il vento si sta avvicinando all'eliopausa.
Il 25 agosto 2012, Voyager 1 volò oltre l'eliopausa ed entrò nello spazio interstellare, acquisendo quindi l'affascinante primato di essere il primo oggetto creato dall'uomo per esplorare questo nuovo territorio. A quel tempo, si trovava ad una distanza di circa 122 UA, o circa 11 miliardi di miglia (18 miliardi di chilometri) dal sole. Questo tipo di esplorazione interstellare è l'obiettivo finale della VIM missione interstellare Voyager. Voyager 2, che viaggia in una direzione diversa da Voyager 1, ha attraversato l'eliopausa nello spazio interstellare il 5 novembre 2018.
I Voyager hanno abbastanza energia elettrica e propulsore per mantenere la loro attuale dotazione di strumenti scientifici almeno fino a quest'anno (2020). Proprio in questo momento Voyager 1 si trova a circa 13,8 miliardi di miglia (22,1 miliardi di chilometri) dal Sole e Voyager 2 pè posizionata a 11,4 miliardi miglia (18,4 miliardi di chilometri) di distanza. Alla fine, i Voyager voleranno verso altre stelle. Tra circa 40.000 anni, il Voyager 1 andrà alla deriva entro 1,6 anni luce (9,3 trilioni di miglia) di AC + 79 3888, una stella nella costellazione di Camelopardalis che si sta dirigendo verso la costellazione di Ofiuco. Tra circa 40.000 anni, Voyager 2 passerà a 1,7 anni luce (9,7 trilioni di miglia) dalla stella Ross 248 e in circa 296.000 anni, passerà 4,3 anni luce (25 trilioni di miglia) da Sirio, la stella più luminosa del cielo . I Voyager sono destinati forse in eterno a vagare per lo spazio profondo e portare un messaggio di pace per altre forme di vita.
 
 

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