Piccoli getti alimentano il vento del sole

Questi brillamenti possono trascinare particelle cariche attraverso i buchi nell’atmosfera solare e nello spazio.

Di Rahul Rao | Pubblicato il 24 agosto 2023 14:00 EDT

Da un lato, il sole fornisce calore e luce vivificanti. Dall’altro, emette un flusso incessante di particelle cariche potenzialmente dannose. Queste particelle formano il vento solare, che non è meno formidabile degli altri prodotti della nostra stella. Senza il campo magnetico terrestre a proteggere la superficie del nostro pianeta, saremmo costantemente sottoposti a un bombardamento di radiazioni ionizzanti.

Ma gli astronomi non sono mai stati del tutto sicuri da dove provengano queste particelle o come viaggino nello spazio interplanetario. Ora hanno trovato un indizio promettente. Utilizzando la navicella spaziale Solar Orbiter dell'ESA, i ricercatori hanno scoperto getti in miniatura che sembrano incanalare le particelle attraverso i fori nella corona solare e lontano dalla stella. Questi getti potrebbero combinarsi per soffiare il vento solare, suggerisce un gruppo di astronomi in un articolo pubblicato giovedì sulla rivista Science.

La corona, lo strato più esterno di una stella, è una guaina di plasma ondulato. È quasi sempre nascosto dalla luce visibile, sebbene sia migliaia di volte più caldo degli strati sottostanti. Potremmo vedere questo strato esterno solo durante un’eclissi solare, quando la luna oscura il resto del sole.

Ma la corona non è uno strato uniforme. L’imaging del sole nell’ultravioletto rivela campioni scuri in movimento: regioni in cui il plasma della corona è più freddo e meno denso. Gli astronomi chiamano queste aree buchi coronali.

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I buchi coronali sembrano anche riscolpire il potente campo magnetico del sole, in continua evoluzione. Da queste parti, le linee che guidano il campo magnetico del sole sembrano soffiare verso l'esterno. "Di solito, i campi magnetici ritornano alla superficie solare, ma in queste regioni di campo aperto le linee di forza si estendono nello spazio interplanetario", afferma Lakshmi Pradeep Chitta, astronomo presso l'Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare di Göttingen, in Germania, e uno degli autori del documento.

È anche all'interno dei buchi coronali che le linee del campo magnetico del sole possono annodarsi su se stesse. Quando ciò accade, il campo magnetico si riallinea e si riconnette, creando violenti sbalzi elettrici. Queste esplosioni energetiche aspirano la materia dagli strati più profondi del sole e la gettano via in getti che possono estendersi per più di mille miglia. Gli astronomi sospettavano da tempo che questi getti alimentassero il vento solare, ma non sapevano se potessero fornire abbastanza particelle per riempire il vento solare che osserviamo.

I veicoli spaziali per l'osservazione del sole come Yohkoh e SOHO sono stati in grado di vedere i jet dagli anni '90. Ma gli astronomi dicono che nessuno ha le capacità turistiche di Solar Orbiter, lanciato nel 2020. Nel suo avvicinamento più vicino, Solar Orbiter si avvicina al sole più di Mercurio.

"Solar Orbiter ha il vantaggio di essere situato vicino al Sole, quindi può rilevare getti più piccoli e più deboli", afferma Yi-Ming Wang, un astronomo del Naval Research Laboratory degli Stati Uniti, che non è stato l'autore dell'articolo.

Nel marzo 2022, Chitta e i suoi colleghi hanno focalizzato una delle telecamere ultraviolette di Solar Orbiter su un buco coronale situato vicino al polo sud del sole. Quando lo fecero, intravidero un tipo di jet in miniatura mai visto prima dagli esseri umani. Ciascuno di questi minuscoli getti trasportava circa un trilionesimo dell'energia di una versione a grandezza naturale. Gli autori hanno soprannominato questi “getti picoflare”, attingendo ai prefissi del sistema SI.

Queste ondate dal suono adorabile non si fermano. Ogni fugace getto di picoflare dura circa un minuto. Ma questo è ancora il sole, un luogo di immenso potere. Un singolo picojet solare potrebbe creare energia sufficiente ad alimentare una piccola città per un anno.

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Gli autori hanno analizzato solo una piccola parte del sole, ma hanno visto getti di picoflare in ogni angolo in cui guardavano. È probabile che coprano gran parte della superficie solare. Miriadi di getti in miniatura, quindi, potrebbero combinarsi in un processo su larga scala che trasferisce le particelle cariche lontano dalla stella e verso i pianeti.