N° 14–2020: Le prime immagini da Solar Orbiter rivelano ‘campfires’ sul Sole
16 July 2020
Le prime immagini da Solar Orbiter, la nuova missione ESA e NASA di osservazione del Sole, hanno rivelato onnipresenti brillamenti solari in miniatura, soprannominati ‘campfires’ (fuochi da bivacco), sulla superficie della stella più vicina a noi.
Secondo gli scienziati che partecipano alla missione l’osservazione di fenomeni che finora non era stato possibile studiare in dettaglio indica l’enorme potenziale di Solar Orbiter, che ha appena terminato la fase iniziale di verifiche tecniche.
“Queste sono solo le prime immagini e possiamo già vedere nuovi fenomeni interessanti”, commenta Daniel Müller, “Scienziato di Progetto” dell’ESA per Solar Orbiter. “Non ci aspettavamo tali grandi risultati già dall’inizio. I dieci strumenti scientifici si completano l’un l’altro, fornendo una visione integrata del Sole e dello spazio interplanetario circostante”.
Lanciato il 10 febbraio 2020, Solar Orbiter è equipaggiato con sei strumenti di telerilevamento (telescopi), che riprendono immagini del Sole e dei suoi dintorni, e con quattro strumenti in-situ che misurano le proprietà ambientali intorno alla sonda. Confrontando i dati dei due i gruppi di strumenti, gli scienziati potranno capire i meccanismi attraverso cui viene generato il vento solare (il flusso di particelle cariche che dal Sole si estende all’intero sistema solare).
La missione Solar Orbiter è unica nel suo genere, in quanto nessun’altra sonda spaziale ha mai acquisito immagini della superficie del Sole da una distanza così ravvicinata.
- Le immagini del Sole acquisite da Solar Orbiter rivelano nuovi fenomeni
I campfire mostrati nella prima serie di immagini sono stati visti dallo strumento EUI (Extreme Ultraviolet Imager) durante il primo passaggio al perielio di Solar Orbiter, il punto più vicino al Sole nella sua orbita ellittica. In quel momento, il veicolo spaziale si trovava a soli 77 milioni di km dal Sole, circa la metà della distanza tra la Terra e la stella.
"I campfire sono parenti piccoli dei brillamenti solari che possiamo osservare dalla Terra, milioni o miliardi di volte meno energetici", afferma David Berghmans del Reale Osservatorio del Belgio (ROB), Ricercatore Principale dello strumento EUI, che acquisisce immagini in alta risoluzione dei vari strati dell'atmosfera solare esterna, noti come cromosfera e corona. "Il Sole potrebbe sembrare tranquillo, ma quando guardiamo in dettaglio possiamo vedere quei bagliori in miniatura ovunque”.
Gli scienziati non sanno ancora se i campfire sono solamente delle minuscole versioni dei brillamenti, o se sono guidati da meccanismi diversi. Esistono, tuttavia, già teorie secondo cui questi brillamenti in miniatura potrebbero contribuire a uno dei misteri irrisolti del Sole, il riscaldamento coronale.
- Svelare i misteri del Sole
"Questi campfire sono insignificanti da soli, il loro effetto sommato su tutto il Sole, potrebbe fornire il contributo dominante al riscaldamento della corona solare", afferma Frédéric Auchère, dell'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS), Francia, Co-Ricercatore Principale di EUI.
La corona solare è lo strato più esterno dell'atmosfera del Sole che si estende per milioni di chilometri nello spazio aperto. La sua temperatura è di oltre un milione di gradi Celsius, molto più calda della superficie del Sole, un "freddo" 5500 ° C. Dopo molti decenni di studi, i meccanismi fisici che riscaldano la corona non sono ancora interamente compresi, ma identificarli è considerato il "Santo Graal" della fisica solare.
"Ovviamente è troppo presto per dirlo, ma speriamo che collegando queste osservazioni con le misurazioni degli altri strumenti che "sentono" il vento solare intorno alla sonda spaziale, saremo in grado di risolvere alcuni di questi misteri", commenta Yannis Zouganelis, vice “Scienziato di Progetto” di Solar Orbiter presso ESA.
- Vedere il lato lontano del Sole
PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) è un altro degli strumenti all'avanguardia a bordo di Solar Orbiter, ed effettua misurazioni ad alta risoluzione del campo magnetico sulla superficie del sole. È progettato per monitorare le regioni attive del Sole, in cui i campi magnetici sono particolarmente intensi, e che possono dare origine a brillamenti solari.
Durante i brillamenti il Sole produce esplosioni di particelle energetiche che si aggiungono al vento solare, costantemente emanato nello spazio circostante. Quando queste particelle interagiscono con la magnetosfera terrestre possono causare tempeste magnetiche in grado di interrompere le reti di telecomunicazione e le reti elettriche sulla Terra.
"In questo momento, siamo in una parte del ciclo solare (che dura 11 anni) in cui il Sole è molto tranquillo", dice Sami Solanki, Direttore del Max Planck Institute for Solar System Research di Gottinga, in Germania, e Ricercatore Principale di PHI. "Ma poiché Solar Orbiter osserva una parte del Sole non visibile dalla Terra, potremmo vedere una regione attiva non osservabile dalla Terra. Questa è una la prima volta in cui possiamo misurare il campo magnetico sul lato opposto del Sole. "
I magnetogrammi, che mostrano come l’intensità del campo magnetico del Sole varia sulla superficie solare, possono essere confrontati con le misurazioni degli strumenti in situ.
"Lo strumento PHI misura il campo magnetico sulla superficie, vediamo le strutture nella corona del Sole con EUI, ma proviamo anche a dedurre le linee del campo magnetico che si estendono nello spazio interplanetario, dove si trova Solar Orbiter", aggiunge Jose Carlos del Toro Iniesta, co-Ricercatore Principale di PHI, dell'Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spagna.
- Catturare il vento solare
I quattro strumenti in situ a bordo di Solar Orbiter caratterizzano le linee del campo magnetico e il vento solare che passa intorno alla sonda spaziale.
Christopher Owen, University College London Mullard Space Science Laboratory and Ricecatore Principale dello strumento in-situ Solar Wind Analyser, aggiunge: “Utilizzando queste informazioni, possiamo stimare dove, sul Sole, quella specifica parte di vento solare è stata emessa, e utilizzare poi l’intera serie di strumenti della missione per comprendere i processi fisici che nelle diverse regioni del Sole portano alla formazione del vento solare”.
“Siamo emozionati da queste prime immagini – ma questo è soltanto l’inizio”, continua Daniel Müller. “Solar Orbiter ha iniziato un ‘grand tour’ del sistema solare interno, e si avvicinerà ancora di più al Sole fra meno di due anni. Alla fine del grand tour, si avvicinerà fino a 42 milioni di km, circa un quarto della distanza fra il Sole e la Terra”.
“I dati dimostrano la forza di una collaborazione di successo tra le agenzie spaziali, e l’utilità di una diversa serie di immagini per sciogliere alcuni dei misteri del Sole”, commenta Holly Gilbert, Direttore della Divisione Scientifica di Fisica Solare presso il NASA Goddard Space Flight Center e Scienziato di Progetto di Solar Orbiter alla NASA.
Solar Orbiter è una missione spaziale frutto di una collaborazione internazionale tra ESA e NASA. Diciannove Stati Membri dell'ESA (Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Italia, Irlanda, Lussemburgo, Paesi Bassi, Norvegia, Polonia, Portogallo Spagna, Svezia, Svizzera e Regno Unito), come così come la NASA, hanno contribuito alla strumentazione scientifica e / o al veicolo spaziale. La sonda è stata costruita sotto la direzione di Airbus Defence and Space nel Regno Unito.
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