La sonda Parker Solar Probe potrebbe aver individuato l'origine dei venti solari ad alta velocità.

Una navicella spaziale che si tuffa nell'atmosfera del sole ha rivelato la probabile fonte di potenti ondate di plasma nei venti solari veloci.

Lontano dal sole, il vento solare è un plasma nebuloso e turbolento. Ma quando la Parker Solar Probe della NASA si è immersa a circa 8 milioni di chilometri dalla superficie del sole, ha rilevato stretti flussi di plasma (SN: 12/15/21). I flussi sembrano essere guidati da campi magnetici che risalgono a due regioni relativamente fredde dell'atmosfera del sole, note come buchi coronali, riportano i ricercatori il 7 giugno su Nature.

Il vento solare, lo stream stabile di particelle cariche che fluiscono dal sole, ha due velocità distinte, denominate "lenta" e "veloce". Fino ad ora, non era chiaro cosa facesse accelerare il vento solare veloce. Il plasma nella maggior parte del vento solare è costituito da protoni, elettroni e nuclei di atomi che soffiano a centinaia di chilometri al secondo. Ma il plasma dalla zona sopra i buchi coronali può viaggiare più di 10 volte più veloce.

I flussi di plasma veloce erano associati a eventi noti come switchback, in cui porzioni dei campi magnetici vicino al sole invertivano direzione (SN: 1/15/21). Gli switchback possono verificarsi quando i loop di campo magnetico vicini alla superficie del sole si connettono a linee di campo lunghe che si estendono lontano dal sole. La riconnessione porta a una brusca piega switchback che fa slanciare il plasma sulla sua strada nello spazio mentre la piega si raddrizza.

I ricercatori propongono che i flussi ad energia più alta siano il risultato di linee di campo appena riconnesse con switchback bruscamente piegati, mentre i flussi a energia più bassa provengono da linee di campo con pieghe più vecchie che si erano appiattite.

Anche se l'evidenza che il vento solare veloce sia dovuto alle riconnessioni magnetiche è convincente, è ancora circostanziale, dice l'astrofisico Stuart Bale dell'Università della California, Berkeley. "I nostri risultati suggeriscono che il vento solare può essere accelerato a velocità elevate molto vicino al sole", dice Bale. "Questo è piuttosto diverso dallo scenario standard di energizzazione del vento", in cui l'accelerazione avviene più lontano dal sole.

Capire processi come l'origine del vento solare veloce è importante per motivi pratici, dice Bale. "Crediamo anche che la riconnessione magnetica sia responsabile delle brillamenti solari e sia coinvolta nella liberazione di eiezioni di massa coronali che hanno un grande impatto sul meteo spaziale". I brillamenti solari e il meteo spaziale che creano hanno causato interruzioni della rete elettrica sulla Terra e interrotto le comunicazioni radio, e possono minacciare gli astronauti (SN: 7/30/2020).

Le scoperte sono anche una pista importante nel mistero duraturo del perché l'atmosfera del sole sia più calda di milioni di gradi Celsius rispetto alla sua superficie, dice l'astrofisico Gary Zank, che non era coinvolto nello studio (SN: 8/20/17). "Ma non identificano il meccanismo di riscaldamento".

Le osservazioni identificano l'importanza della riconnessione magnetica vicino al sole, dice Zank, dell'Università dell'Alabama a Huntsville. "Il passo successivo è collegare ciò alla dissipazione dell'energia magnetica per determinare il processo effettivo di riscaldamento."

Un altro aspetto interessante dello studio è come la struttura della superficie solare sembra essere impressa sul vento solare vicino al sole nonostante la presenza di turbolenza, dice Amitava Bhattacharjee, un astrofisico dell'Università di Princeton che non era coinvolto nello studio. Altri ricercatori hanno proposto che possa accadere, dice, ma nel nuovo studio, "le evidenze sperimentali e di simulazione sono più convincenti".

Le sempre più vicine vicende di Parker con il sole potrebbero confermare la fonte del vento solare veloce in modo più definitivo. E i passaggi futuri arriveranno mentre il sole si dirige verso una fase con un numero crescente di macchie solari e più vento solare, in viaggio verso il picco dell'attività solare intorno al luglio 2025. "Mentre entriamo nel massimo solare", afferma Bale, "ci aspettiamo alcune sorprese serie."

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