2 navicelle spaziali hanno catturato le onde che potrebbero riscaldare e accelerare il vento solare.

Un fortunato allineamento di due sonde spaziali che studiano il Sole potrebbe aver finalmente risolto un mistero solare vecchio di decenni.

I dati della Parker Solar Probe della NASA e del Solar Orbiter dell'Agenzia Spaziale Europea suggeriscono che onde di plasma conosciute come onde Alfvén iniettano energia nel vento solare mentre esce dalla atmosfera esterna del Sole, spiegando potenzialmente perché il vento solare è molto più caldo e veloce di quanto si aspettino gli eliofisici, riferiscono i ricercatori il 29 agosto su Science.

I risultati forniscono "un'indicazione molto forte che le onde Alfvén possono riscaldare ed accelerare il vento solare", ha detto Jean Perez, fisico del plasma presso il Florida Institute of Technology a Melbourne, che non ha partecipato allo studio.

Dall'alba dell'era spaziale, quando le sonde robotiche hanno lasciato per la prima volta l'atmosfera, gli scienziati sanno che il vento solare - una corrente di particelle cariche emesse dall'atmosfera del Sole - si accelera mentre si espande nello spazio. I calcoli teorici indicano anche che la temperatura del vento solare dovrebbe diminuire man mano che si espande nello spazio. Questa diminuzione avviene, ma le misurazioni mostrano che avviene più lentamente del previsto.

Osservazioni dalla Terra hanno precedentemente rilevato le onde Alfvén che si agitavano vicino al Sole. Tali onde sono oscillazioni nei campi magnetici del plasma che emerge dal Sole. A volte sono così grandi da tornare indietro su se stesse in quelle che sono state chiamate "switchbacks". Le onde Alfvén osservate avevano l'energia giusta per spiegare i due quesiti di lunga data sulla velocità e temperatura del vento solare, ma mancavano ancora prove dirette.

Entra in gioco la Parker Solar Probe e il Solar Orbiter. Alla fine di febbraio 2022, la Parker stava attraversando una regione approssimativamente un quinto della distanza tra il Sole e Mercurio, esattamente dove queste onde Alfvén che si accapigliano svolazzano. Per caso, il Solar Orbiter volò attraverso lo stesso flusso di plasma un poco meno di due giorni dopo, a circa l'orbita di Venere.

"Hai queste due sonde spaziali che intercettano lo stesso vento solare, permettendoci di quantificare l'energia di queste onde", dice Yeimy Rivera, eliofisico presso il Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a Cambridge, Massachusetts.

La Parker misurava il flusso di plasma che sfrecciava a circa 1,4 milioni di chilometri all'ora, mentre il Solar Orbiter lo scoprì viaggiare a 1,8 milioni di km/h. Il plasma presso il Solar Orbiter era anche a 200.000 gradi Celsius, tre volte più caldo di quanto dovrebbe essere basandosi su approssimazioni teoriche. Le onde Alfvén si erano dissipate nel frattempo. Questa dissipazione avrebbe iniettato esattamente la giusta quantità di energia nel vento solare per rendere conto della velocità e della temperatura aumentate misurate dal Solar Orbiter, calcolano Rivera e i suoi colleghi.

L'effetto è simile a sbattere la mano in un tunnel del vento, producendo onde la cui energia si mescola poi con l'aria circostante, ha detto l'eliofisico Sam Badman, anch'egli del Center for Astrophysics.

Ma non tutti sono completamente convinti che questo mistero sia risolto. È possibile che il team non abbia tenuto conto della complessità del vento solare, il che significa che le due sonde potrebbero non aver intercettato lo stesso flusso di plasma, dicono alcuni scienziati.

Rivera e Badman concordano sul fatto che misurazioni di questo tipo sono difficili ma ritengono di aver fatto più controlli, come trovare la stessa quantità esatta di elio nei flussi attraversati dalle sonde, per verificare le loro osservazioni. In futuro, i ricercatori sperano di corroborare ulteriormente i loro risultati esplorando la fisica dettagliata dietro al trasferimento di energia tra le onde Alfvén e il vento solare.