La pioggia coronale è stata osservata schizzare sul sole

La pioggia di plasma nell'atmosfera del sole fa uno schizzo quando atterra. Nuove osservazioni dell'Agenzia Spaziale Europea con il Solar Orbiter hanno rivelato dettagli precedentemente invisibili su come cade questa pioggia coronale, tra cui effetti di palle di fuoco luminose e improvvisi aumenti verso l'alto del plasma.

"Queste sono le immagini ad alta risoluzione che abbiamo mai ottenuto dalla corona solare", dice il fisico solare Patrick Antolin dell'Università di Northumbria a Newcastle upon Tyne, in Inghilterra. Ha presentato i risultati al National Astronomy Meeting a Cardiff, Galles, nella settimana del 3 luglio e in un articolo da pubblicare in Astronomy & Astrophysics.

La corona è l'atmosfera superiore vellutata del sole, l'attorcigliarsi sfrigolante di plasma e magnetismo che è visibile durante un'eclissi totale (SN: 6/30/19). Quando ammassi di plasma arroventato nella corona si raffreddano improvvisamente, si condensano e cadono verso la superficie del sole, proprio come le gocce d'acqua nell'atmosfera terrestre. Questa pioggia coronale è stata osservata in precedenza, ma i dettagli della sua formazione e caduta erano sfocati (SN: 5/24/18).

Il lancio del Solar Orbiter nel 2020 ha promesso di cambiare tutto ciò (SN: 2/9/20). La sonda sta passando sulle regioni polari inesplorate del sole, trasportando telecamere ad alta risoluzione e altri strumenti per investigare i misteri solari. Alla fine di marzo 2022, il Solar Orbiter ha compiuto il suo avvicinamento più ravvicinato al sole fino ad oggi, passando all'interno di 49 milioni di chilometri dalla nostra stella - circa un terzo della distanza tra il sole e la Terra.

Nelle immagini della sonda scattate durante quel vicino incontro, Antolin e colleghi hanno scoperto una nuova caratteristica della pioggia coronale. Mentre le gocce di pioggia di plasma cadevano, la regione immediatamente sotto di loro si illuminava. I ricercatori pensano che l'illuminazione sia causata da altro plasma sotto la pioggia che cade che viene compresso e riscaldato, simile al modo in cui le meteore nell'atmosfera terrestre possono creare palle di fuoco appena prima delle rocce che cadono (SN: 2/15/13).

"Questo è il primo volta che vediamo una tale compressione da caduta di pioggia", dice Emily Mason, una fisica solare di Predictive Science, una società di ricerca con sede a San Diego, che non è stata coinvolta nello studio. "La risoluzione semplicemente non c'era prima".

Antolin e colleghi hanno anche osservato un rimbalzo e un flusso verso l'alto di materiale dopo che le gocce di pioggia coronale sono cadute sulla cromosfera, il sottile strato di plasma che giace tra la superficie visibile del sole e la corona.

"Questa pioggia è densa come la cromosfera", dice Antolin. "Può cadere sulla cromosfera e poi fare uno schizzo". Questo tipo di schizzo era previsto nelle simulazioni al computer ma non era mai stato osservato sul sole reale prima d'ora.

Di per sé, le osservazioni non risolveranno direttamente i più grandi misteri solari, come il motivo per cui la corona diffusa sfrigola a milioni di gradi Celsius più alte della superficie del sole (SN: 8/20/17). Ma più osservazioni degli stessi fenomeni possono aiutare a comprendere i dettagli dell'ambiente coronale, come la facilità con cui il gas si comprime o la sua composizione chimica.

"Non siamo in grado di inviare una sonda nella parte interna della corona perché è così calda", dice Antolin. "Quindi possiamo usare queste osservazioni come sonde indirette dell'ambiente locale".

Le osservazioni sono "un importante test per il Solar Orbiter stesso", dice Mason. "È bello vedere cosa è in grado di fare il Solar Orbiter".

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