60 anni fa la scoperta degli anelli che abbracciano la Terra

Sessant'anni fa il ticchettio insistente di uno strumento a bordo del primo satellite americano, l'Explorer 1, rivelava l'esistenza di due anelli di particelle ad alta energia che abbracciano la Terra, le fasce di Van Allen. La scoperta segnava la nascita della fisica spaziale e inaugurava una nuova era della tecnologia.

Gli studiosi capirono di trovarsi di fronte a qualcosa di nuovo e inatteso quando lo strumento a bordo del satellite, progettato per misurare le radiazioni, ne registrò livelli mille volte maggiori di quelli attesi. Prima del lancio, i ricercatori si aspettavano di misurare i raggi cosmici, cioè le particelle ad alta energia che arrivano dall'esterno del Sistema Solare, e furono sconcertati dalla scoperta.

La prima rappresentazione schematica delle fasce di Van Allen (fonte: NASA’s Langley Research Center)

Le radiazioni registrate segnalavano invece la presenza di due anelli di particelle energetiche che circondano il pianeta: uno interno, composto di particelle generate dalle interazioni dei raggi cosmici con l'atmosfera terrestre, e uno esterno, composto dalle particelle che provengono dal Sole e che restano intrappolate nel campo magnetico terrestre. Gli anelli furono chiamati fasce di Van Allen in onore del fisico James Van Allen che progettò lo strumento cruciale per la scoperta.

Si comprese subito che attraversare quegli anelli di particelle cariche di energia avrebbe potuto danneggiare i veicoli spaziali e avere conseguenze anche sulla salute degli astronauti. Sessant'anni dopo, si sta ancora lavorando per comprendere la natura delle fasce, grazie anche alle missioni dedicate, come le due sonde Van Allen della Nasa, il satellite Arase, dell'agenzia spaziale giapponese Jaxa, e la missione Ceres della Nasa, il cui lancio è previsto nell'aprile 2018. Ancora oggi studiare le fasce di Van Allen e comprenderne il comportamento è essenziale sia per proteggere i veicoli spaziali, sia per pianificare le future missioni con uomini a bordo destinate verso la Luna e Marte.