Il giorno della Terra e del Sole

SOHO spacecraft
26 Aprile 2001

In questi giorni stiamo seguendo con passione la missione sulla Stazione Spaziale Internazionale di Umberto Guidoni, che prevede, fra l'altro, due passeggiate spaziali. Ora, è noto che il Sole emette una quantità di particelle cariche, il vento solare, che a volte dà luogo a vere e proprie tempeste. Non ci sono pericoli per gli astronauti?

Alla quota in cui si trova la ISS, tenuto conto delle brevi esposizioni degli astronauti durante le passeggiate spaziali, non ci sono rischi specifici. Però è vero che l'attività solare deve essere controllata e, se possibile, prevista proprio per evitare rischi inutili, un po' come si fa con le previsioni del tempo sulla Terra.

La superficie del Sole che siamo abituati a vedere è la cosiddetta fotosfera: la luce che osserviamo proviene proprio da lì. Ma più all'esterno si trova la cosiddetta corona, uno strato di gas invisibile ai nostri occhi, ma che è caldo. Molto più caldo della fotosfera: un milione di gradi contro solo 6000. Dalla corona si origina il vento solare, che a volte dà origine a veri e propri getti di materia a una velocità che può arrivare anche a 20 000 km/s, come è accaduto qualche giorno fa.

Anche la superficie del Sole ospita fenomeni molto violenti, i cosiddetti flares, che portano all'espulsione di particelle cariche.

Per far conoscere questi aspetti del Sole, venerdì 27 aprile, l'ESA promuove la Giornata del Sole e della Terra, un nome che ricorda le celebrazioni illuministe di fine '700, con oltre 50 conferenze per studenti e pubblico in tutta Europa e una distribuzione di circa 30 000 opuscoli illustrativi.

L'occasione è la celebrazione per il primo lustro di attività scientifica di SOHO, una missione congiunta ESA/NASA per l'osservazione del Sole.

Solar eruption, SOHO
Un'eruzione solare

SOHO cerca di individuare i sintomi che faranno prevedere le eruzioni del sole, le tempeste magnetiche. In che modo?

Quando il Sole è attivo, le macchie solari, le espulsioni di materia possono manifestarsi su tutta la superficie solare. Naturalmente se la regione attiva è sulla faccia nascosta del Sole, la Terra è al riparo.

Tuttavia il Sole ruota su se stesso in circa 4 settimane e una tempesta solare può manifestarsi rapidamente e durare diversi giorni: e questo può capitare su una zona di contorno, che sta per essere esposta alla Terra.

Bene: in questi casi è utile sapere che di lì a qualche giorno ci potremmo trovare in una tempesta solare. Sapendolo è possibile adottare alcune misure di sicurezza per i telescopi o per gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale, appunto.

Due strumenti di SOHO, per esempio, sono dedicati all'osservazione delle onde sonore che si propagano all'interno del Sole rimbalzando sulla fotosfera solare, che si comporta come se fosse la superficie esterna del Sole. Il rimbalzo determina un innalzamento locale della fotosfera, come se il Sole fosse un tamburo.

La cosa divertente è questa: supponiamo che sulla faccia nascosta del Sole ci sia una tempesta magnetica. Quando un'onda sonora rimbalza in quella zona riceve una spinta, per cui impiega meno tempo ad arrivare sulla faccia del Sole rivolta alla Terra. E questo è un buon modo per prevedere una possibile tempesta solare una volta che il Sole sia ruotato.

Al di là di questo, SOHO ha effettivamente cambiato la nostra conoscenza del Sole.

Artist impression of the Cluster quartet
Il quartetto dei Cluster

SOHO non è l'unica missione dell'ESA dedicata a studiare l'ambiente Terra-Sole. L'estate passata sono stati lanciati i quattro satelliti che compongono la "flotta" della missione Cluster: Salsa, Rumba, Tango e Samba. E recentemente è stata prolungata l'attività di Ulisse, un altro satellite ESA/NASA. Perché questo dispiego di forze?

Le tre missioni danno dei risultati complementari fra loro, sia per le grandezze fisiche che osservano e misurano ma anche per il modo con cui guardano il Sole.

Tieni conto che mentre SOHO è in orbita intorno al Sole rimanendo praticamente fermo sul punto Lagrangiano fra Terra e Sole, cioè sull'unico punto compreso tra la Terra e il Sole in cui la forza di attrazione del Sole compensa quella della Terra, Ulisse si muove quasi perpendicolarmente piano dell'orbita terrestre, passando sopra i poli nord e sud del Sole, un'esplorazione che non era mai stata tentata prima.

Dal canto loro, i quattro satelliti della missione cluster sono in grado di osservare la stessa porzione di cielo da quattro punti di vista diversi. Questo ci fornisce una vera e propria immagini tridimensionale dello spazio osservato, che ci consente di capire la forma spaziale dei fenomeni osservati.

E poi i quattro Cluster, che a differenza di SOHO e Ulisse sono una missione tutta europea, hanno il compito di indagare soprattutto la magnetosfera terrestre e la sua interazione con il vento solare.

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