Spiegato come si generano il vento solare e le emissioni di massa coronoarica: sono legate a inversioni magnetiche

Gli scienziati hanno catturato la prima prova diretta del rapido cambiamento di direzione del campo magnetico solare, che potrebbe aiutare a spiegare la misteriosa forza che genera il potente vento solare che percorre tutto il nostro sistema causando perturbazioni magnetiche anche sulla Terra. 

I ricercatori hanno osservato il fenomeno utilizzando la sonda Solar Orbiter, sviluppata dall’Agenzia spaziale europea (ESA) e gestita in collaborazione con la NASA. La sonda, lanciata in orbita attorno al Sole nel febbraio 2020, ha individuato per la prima volta l’anomalia nel campo magnetico della nostra stella nel marzo di quest’anno. Utilizzando il suo coronografo Metis per bloccare il bagliore del disco solare e concentrarsi sui suoi bordi, la sonda ha catturato immagini di una sconcertante curva a forma di S che si forma  nei vortici di plasma che fuoriescono dalla corona solare, o atmosfera superiore.

Secondo gli scienziati, la piega a forma di S è la prova di un’improvvisa inversione del campo magnetico del Sole, un processo a lungo ipotizzato noto come “switchback magnetico”. In precedenza, veicoli spaziali come le sonde Helios 1 e 2 e la sonda Parker Solar Probe della NASA hanno rilevato prove indirette di inversioni nel campo magnetico del Sole, ma questa è la prima volta che è stata catturata una prova diretta e visibile di un ritorno indietro. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati il 12 settembre su The Astrophysical Journal Letters.

Il Solar Orbiter ha fotografato la piega il 25 marzo, appena un giorno prima di effettuare un flyby ravvicinato del Sole che ha portato la sonda all’interno dell’orbita di Mercurio. Dopo aver confrontato l’immagine con una concomitante ripresa della superficie del Sole, gli scienziati hanno capito che la piega a forma di S era apparsa sopra una macchia solare.

Le macchie solari sono macchie scure e fredde sul sole in cui si creano potenti campi magnetici annodati dal flusso del plasma solare elettricamente carico. Questi campi, a loro volta, possono influenzare il plasma in modi variabili, a seconda che formino anelli aperti o chiusi.

I campi magnetici chiusi emergono da un punto della superficie solare e si immergono nuovamente in un altro, formando enormi archi di gas elettrificato sopra la stella. Quando questi filamenti collassano, possono rilasciare raffiche di radiazioni chiamate brillamenti solari e lanciare getti esplosivi di materiale solare chiamati espulsioni di massa coronale (CME). Le linee di campo magnetico aperte si comportano in modo diverso: si estendono nello spazio e si collegano al campo magnetico del sistema solare, creando un’autostrada interplanetaria ad alta velocità attraverso la quale le particelle provenienti dal Sole (il vento solare) possono scorrere per miliardi di chilometri.

I ricercatori ritengono che le deviazioni avvengano sopra le macchie solari, dove le linee di campo chiuse si rompono e si collegano con quelle aperte. Come se si trattasse di uno schiocco di frusta, questo rilascia un’esplosione di energia quando il ritorno a forma di S viene inviato nello spazio.

La prova dell’esistenza di questi commutatori potrebbe aiutare gli scienziati a capire come le sacche di vento solare siano in grado di accelerare e riscaldarsi anche quando sono molto lontane dal Sole.

“Questo è esattamente il tipo di risultato che speravamo di ottenere con Solar Orbiter”, ha dichiarato Daniel Müller, project scientist dell’ESA per Solar Orbiter. “Ad ogni orbita otteniamo sempre più dati dalla nostra suite di dieci strumenti. Sulla base di risultati come questo, perfezioneremo le osservazioni previste per il prossimo incontro solare di Solar Orbiter per comprendere il modo in cui il Sole si connette al più ampio ambiente magnetico del Sistema Solare”. Questo è stato il primo passaggio ravvicinato di Solar Orbiter al Sole, quindi ci aspettiamo molti altri risultati entusiasmanti”.