Scoperta delle Onde di Alfvén: Chiave per Comprendere il Vento Solare

Attualmente, il Sole sta emettendo un flusso di particelle cariche elettricamente noto come vento solare. Per lungo tempo, la velocità a cui questo flusso raggiungeva valori incredibili è stato un enigma. Solo grazie alla collaborazione internazionale e all’impiego di due sonde spaziali è stato possibile ottenere una risposta: il campo magnetico vicino al Sole talvolta assume una configurazione eccentrica.

Il vento solare viaggia a una velocità di circa 500 chilometri al secondo, ma questa non è la velocità con cui sfugge alla corona solare, l’atmosfera estremamente calda della stella. Tanto il vento solare quanto la corona solare hanno una temperatura di milioni di gradi, ma mentre ci si aspetta che il vento si raffreddi man mano che si espande, il processo avviene più lentamente rispetto a quanto previsto, simile al raffreddamento di una bomboletta spray utilizzata.

il sole è sul lato dell'immagine. Onde a forma di S si muovono da esso verso i bordi
Un’animazione mostra come queste onde sinuose si propagano dal Sole.
NASA s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez

Da tempo si ipotizzava che le onde di Alfvén potessero essere coinvolte nell’accelerazione del vento solare. Queste sono oscillazioni su larga scala nel campo magnetico del Sole, e finalmente ci sono prove conclusive che confermano questa ipotesi. La dott.ssa Yeimy Rivera, co-leader dello studio presso l’Osservatorio Astrofisico Smithsonian, ha sottolineato l’importanza di questa scoperta nel comprendere l’energizzazione del vento solare e il suo impatto sull’ambiente solare e, di conseguenza, sulla Terra.

La scoperta è stata resa possibile grazie alla collaborazione tra due straordinarie sonde spaziali: la Parker Solar Probe della NASA e il Solar Orbiter dell’Agenzia Spaziale Europea. Mentre la Parker Solar Probe ha effettuato il sorvolo più vicino al Sole mai registrato, il Solar Orbiter sta osservando la stella in modo completamente diverso, offrendo una visione innovativa dell’ambiente solare.

Un momento significativo è stato quando i dati raccolti dalle due sonde hanno rivelato che l’energia magnetica viene trasferita al vento solare attraverso le onde a zigzag, un tipo di onde di Alfvén. Questo nuovo studio ha contribuito a mettere insieme importanti elementi del puzzle solare, dimostrando che diversi fenomeni solari lavorano sinergicamente per creare l’ambiente magnetico straordinario che circonda il Sole.

La missione Solar Orbiter guidata dall'ESA e la sonda Parker Solar Probe della NASA stanno operando a diverse distanze dal Sole e in orbite molto diverse, nel febbraio 2022, le navicelle si sono allineate lungo lo stesso flusso di vento solare. Il 22 febbraio Parker rileva protoni caldi e lenti e due giorni dopo solar orbiter rileva gli stessi protoni ma non sono molto più veloci e freddi, ma non abbastanza freddi. La grafica mostra i cambiamenti di direzione che agiscono come una fionda, afferrando le particelle nei suoi intrecci e dando loro una spinta.
Questo infografico mostra come i cambiamenti di direzione aiutano ad accelerare il vento solare.
ESA

Il lavoro dei team delle due missioni continua a esplorare la connessione tra campi magnetici e vento solare, aprendo nuove prospettive sulla comprensione del nostro sistema solare e oltre. Un articolo dettagliato sui risultati è stato pubblicato su Science.

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