Anomalia del Sud Atlantico

L'anomalia del Sud Atlantico o SAA (South Atlantic Anomaly) è una zona del campo geomagnetico caratterizzata da un valore di intensità magnetica inferiore rispetto al campo medio generato dal dipolo magnetico; la SAA comprende la maggior parte del Sud Atlantico e parti del Sud America, Sud Africa e Antartide^[1].

La causa del fenomeno

Il disallineamento tra asse di rotazione e asse magnetico e la bassa quota delle fasce di Van Allen sull'Atlantico meridionale (lato destro dell'immagine).

In questa area la parte inferiore delle fasce di Van Allen è più vicina alla superficie del pianeta: a parità di altezza rispetto al livello del mare, l'intensità delle radiazioni della fascia di Van Allen è più elevata rispetto a quella del resto della superficie terrestre.

Le fasce di Van Allen sono simmetriche rispetto all'asse del campo magnetico terrestre, mentre questo è inclinato di circa 11° rispetto all'asse di rotazione della Terra e decentrato di circa 450 km rispetto al centro della Terra. Queste caratteristiche di inclinazione e decentramento del campo magnetico fanno sì che la parte più interna delle fasce di Van Allen sia più vicina alla superficie terrestre sopra l'oceano Atlantico meridionale e più lontana sopra l'oceano Pacifico settentrionale^[2]^[3].

Descrizione

Le dimensioni della SAA aumentano con l'altitudine. A un'altezza di circa 500 chilometri, l'anomalia si estende dalla latitudine geografica 0° a −50° e in longitudine da 90° ovest a 40° est. Inoltre la forma della SAA varia nel tempo: dalla scoperta iniziale, verso la fine degli anni cinquanta, il confine sud è rimasto approssimativamente costante mentre un'espansione di lunga durata è stata misurata verso settentrione (tra nord-ovest e nord-est) e verso est. Sia la forma della SAA, sia la densità delle particelle cariche che la attraversano variano anche su base giornaliera, con una maggiore densità di particelle cariche in corrispondenza del mezzogiorno locale.

Visione globale del campo magnetico terrestre.

La parte più intensa della SAA si sta spostando verso ovest a una velocità di circa 0,3° di longitudine all'anno, velocità molto simile alla rotazione differenziale tra il nucleo della Terra e la superficie della Terra, stimata tra 0,3° e 0,5° gradi di longitudine annua^[4]^[5].

Possibile correlazione con l'inversione del campo magnetico

Alcuni ricercatori credono che l'anomalia sia un effetto secondario dell'inizio di un'inversione magnetica^[6]: la letteratura esistente sull'argomento riporta il lento indebolimento del campo magnetico terrestre come una delle varie cause dei cambiamenti dei confini della SAA dalla sua scoperta a oggi. Quello che è certo è che il campo magnetico si sta indebolendo e che le fasce di Van Allen si avvicineranno alla superficie terrestre, allargando di conseguenza l'area della SAA.

Effetti sulle attività aerospaziali

L'anomalia del Sud Atlantico produce importanti conseguenze per i satelliti artificiali e per altri veicoli spaziali che orbitano intorno alla Terra. Questi oggetti, muovendosi a diverse centinaia di chilometri dalla superficie terrestre, finiscono per transitare periodicamente all'interno della SAA; quando ciò accade si trovano esposti a forti radiazioni per la durata di parecchi minuti. La progettazione della Stazione spaziale internazionale ha richiesto una schermatura supplementare per limitare questo problema, poiché l'inclinazione della sua orbita la porta a passare periodicamente attraverso la SAA. Per lo stesso motivo il telescopio spaziale Hubble^[7]^[8] e altri satelliti artificiali devono sospendere le osservazioni quando attraversano l'anomalia^[9]^[10]^[11].

Note

^ Stefano Parisini, Con BeppoSAX dentro l'Anomalia, in MEDIA INAF, 27 maggio 2014. URL consultato l'11 giugno 2020.
^ (EN) E.G. Stassinopoulos, M.A. Xapsos e C.A. Stauffer, Forty-Year “Drift” and Change of the SAA (rapporto tecnico), NASA, 1º dicembre 2015, NASA/TM-2015-217547. URL consultato l'11 giugno 2020.
^ (EN) Arlin Crotts, The New Moon: Water, Exploration, and Future Habitation, Columbia University, 2014, ISBN 978-0-521-76224-3.
^ (EN) O.R. Grigorya et al., On the Drift of the South Atlantic Anomaly (PDF), WDS'05 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 2005, pp. 251–256, ISBN 80-86732-59-2 (archiviato dall'url originale il 25 giugno 2007).
^ (EN) Adelson de Brito e Premkumar B. Saganti, Plasma Events in the South Atlantic Anomaly: Correlations with the Interplanetary Magnetic Field Reconnection Processes (PDF), 29th International Cosmic Ray Conference, Pune, 3-10 Agosto 2005, vol. 2, 2005, pp. 353-356, Bibcode:2005ICRC....2..353D. URL consultato l'11 giugno 2020.
^ (EN) Angelo De Santis e Enkelejda Qamili, Are we going towards a global planetary magnetic change? (PDF), 1st WSEAS International Conference on Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08) Malta, 11-13 settembre 2008, pp. 149-152, ISBN 978-960-474-001-7. URL consultato l'11 giugno 2020.
^ (EN) W. A. Baity et al., FOS Operation in the South Atlantic Anomaly (PDF), University of California, San Diego, Maggio 1992, CAL/FOS-079. URL consultato l'11 giugno 2020.
^ (EN) Diane Karakla e Chris Blades (a cura di), Hubble Space Telescope Primer for Cycle 17 (PDF), Space Telescope Science Institute, dicembre 2017, pp. 10-12.
^ (EN) Michael Arida (a cura di), South Atlantic Anomaly, su heasarc.gsfc.nasa.gov, Goddard Space Flight Center, NASA, 28 ottobre 1999 (archiviato dall'url originale il 7 dicembre 2008).
^ (EN) Jos van Geffen e Michel Van Roozendael (a cura di), South Atlantic Anomaly, in Tropospheric Emission Monitoring Internet Service, Volcanic & Air Quality SO2 Service, Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, 8 gennaio 2008 (archiviato dall'url originale il 1º gennaio 2009).
^ (EN) Bill Blair, FUSE Mission Status Report, su fuse.pha.jhu.edu, 3 gennaio 2000 (archiviato dall'url originale il 24 dicembre 2007).

Altri progetti

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Collegamenti esterni

(EN) The South Atlantic Anomaly (Immagine della SAA) (GIF), su eosweb.larc.nasa.gov. URL consultato il 19 gennaio 2009 (archiviato dall'url originale il 25 settembre 2008).
(EN) Space Radiation Environmental Effects, su eas.asu.edu. URL consultato il 19 gennaio 2009 (archiviato dall'url originale il 12 ottobre 2008).
(EN) The Geomagnetic Core Field ^{[collegamento interrotto]}, su gfz-potsdam.de.
(EN) Non dipole field (PDF), su igpphome.ucsd.edu.

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Portale Elettromagnetismo

Portale Scienze della Terra

[1] Stefano Parisini, Con BeppoSAX dentro l'Anomalia, in MEDIA INAF, 27 maggio 2014. URL consultato l'11 giugno 2020.

[2] (EN) E.G. Stassinopoulos, M.A. Xapsos e C.A. Stauffer, Forty-Year “Drift” and Change of the SAA (rapporto tecnico), NASA, 1º dicembre 2015, NASA/TM-2015-217547. URL consultato l'11 giugno 2020.

[3] (EN) Arlin Crotts, The New Moon: Water, Exploration, and Future Habitation, Columbia University, 2014, ISBN 978-0-521-76224-3.

[4] (EN) O.R. Grigorya et al., On the Drift of the South Atlantic Anomaly (PDF), WDS'05 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 2005, pp. 251–256, ISBN 80-86732-59-2 (archiviato dall'url originale il 25 giugno 2007).

[5] (EN) Adelson de Brito e Premkumar B. Saganti, Plasma Events in the South Atlantic Anomaly: Correlations with the Interplanetary Magnetic Field Reconnection Processes (PDF), 29th International Cosmic Ray Conference, Pune, 3-10 Agosto 2005, vol. 2, 2005, pp. 353-356, Bibcode:2005ICRC....2..353D. URL consultato l'11 giugno 2020.

[6] (EN) Angelo De Santis e Enkelejda Qamili, Are we going towards a global planetary magnetic change? (PDF), 1st WSEAS International Conference on Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08) Malta, 11-13 settembre 2008, pp. 149-152, ISBN 978-960-474-001-7. URL consultato l'11 giugno 2020.

[7] (EN) W. A. Baity et al., FOS Operation in the South Atlantic Anomaly (PDF), University of California, San Diego, Maggio 1992, CAL/FOS-079. URL consultato l'11 giugno 2020.

[8] (EN) Diane Karakla e Chris Blades (a cura di), Hubble Space Telescope Primer for Cycle 17 (PDF), Space Telescope Science Institute, dicembre 2017, pp. 10-12.

[9] (EN) Michael Arida (a cura di), South Atlantic Anomaly, su heasarc.gsfc.nasa.gov, Goddard Space Flight Center, NASA, 28 ottobre 1999 (archiviato dall'url originale il 7 dicembre 2008).

[10] (EN) Jos van Geffen e Michel Van Roozendael (a cura di), South Atlantic Anomaly, in Tropospheric Emission Monitoring Internet Service, Volcanic & Air Quality SO2 Service, Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, 8 gennaio 2008 (archiviato dall'url originale il 1º gennaio 2009).

[11] (EN) Bill Blair, FUSE Mission Status Report, su fuse.pha.jhu.edu, 3 gennaio 2000 (archiviato dall'url originale il 24 dicembre 2007).

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