Recentemente, un’importante scoperta ha rivelato un vasto varco nell’atmosfera solare, identificato come la causa di un’improvvisa emissione di un raro isotopo dell’elio. Alla fine di ottobre 2023, il Sole ha mostrato un’attività straordinaria, rilasciando una quantità di elio-3 mai osservata prima, la più elevata registrata dalla nostra stella centrale. Gli astronomi, attraverso un’attenta indagine, hanno rintracciato la fonte di questa emissione in un getto solare proveniente dall’orlo di un buco coronale. Questo fenomeno è associato a un’eruzione solare insolita, caratterizzata da una predominanza di elementi leggeri. La scoperta ha suscitato grande interesse nella comunità scientifica, poiché l’elio-3 è un isotopo raro e la sua presenza in concentrazioni elevate potrebbe fornire nuove informazioni sulle dinamiche solari e sull’evoluzione del nostro Sistema Solare.
Caratteristiche dell’elio-3 e la sua importanza
L’elio-3, un isotopo che differisce dall’elio-4 comune per la presenza di un solo neutrone in meno, è relativamente raro nel nostro Sistema Solare. Secondo l’astrofisico Radoslav Buík, il rapporto tra elio-3 ed elio-4 è di circa un atomo di elio-3 ogni 2.500 atomi di elio-4. Tuttavia, i getti solari sembrano favorire l’accelerazione dell’elio-3, portandolo a velocità e energie elevate. Questo fenomeno è probabilmente dovuto alle sue peculiari caratteristiche di carica e massa. L’elio-4, d’altra parte, è l’isotopo predominante, costituendo circa un quarto della materia normale nell’Universo per massa. Si ritiene che la maggior parte dell’elio-3 e dell’elio-4 presenti nell’Universo si sia formata nei primissimi istanti dopo il Big Bang, rendendo l’elio-3 un elemento di grande interesse per la ricerca scientifica.
Emissioni straordinarie di elio-3
In condizioni normali, l’elio-3 rappresenta solo lo 0,002% del vento solare, ma i getti solari possono aumentare la sua concentrazione fino a 10.000 volte rispetto ai livelli abituali nell’atmosfera solare. Nei giorni del 24 e 25 ottobre 2023, l’osservatorio Solar Orbiter, frutto della collaborazione tra l’ESA e la NASA, ha registrato un’emissione di elio-3 che si allontanava dal Sole in concentrazioni straordinarie, 180.000 volte superiori rispetto ai livelli normali. Questo flusso di particelle si muoveva a velocità superiori rispetto alla maggior parte degli altri materiali presenti nel vento solare. Durante quel periodo, gli scienziati hanno osservato un ampio buco coronale sulla superficie solare, un’area temporanea nella corona solare dove si verifica un’apertura nel campo magnetico.
La scoperta di un getto solare
Ai margini di questo specifico buco coronale, Buík e il suo team hanno identificato un flusso di plasma altamente collimato, noto come getto solare, come la fonte dell’eccezionale evento di particelle solari che ha incluso l’alta abbondanza di elio-3. Sorprendentemente, la forza del campo magnetico in questa regione era debole, simile a quella di aree solari tranquille piuttosto che a regioni attive. Questa osservazione supporta teorie precedenti che suggeriscono che l’arricchimento di elio-3 sia più probabile in condizioni di plasma debolmente magnetizzato, dove la turbolenza è minima. La scoperta di questo getto solare offre nuove prospettive sulla comprensione delle dinamiche solari e delle interazioni tra il Sole e il vento solare.
Composizione chimica delle particelle accelerate
Un aspetto particolarmente interessante di questo getto è la composizione chimica delle particelle accelerate. Gli eventi di particelle solari, che si verificano quando le particelle vengono accelerate nella corona solare o da essa, tendono a contenere alte concentrazioni di elio-3, ma di solito includono anche altri elementi più pesanti, come neon e ferro. Tuttavia, nell’evento di ottobre 2023, non si è registrato un aumento significativo del ferro. Al contrario, il flusso conteneva abbondanti quantità di elementi come carbonio, azoto, silicio e zolfo. Solo 19 eventi di particelle solari tra il 1999 e il 2023 hanno mostrato profili chimici simili. Ciò porta a due possibili interpretazioni: o tali eventi sono rari, oppure sono più comuni ma generalmente deboli, rendendo difficile la loro osservazione e misurazione dalla nostra posizione sulla Terra.
Conclusioni e prospettive future
Il Solar Orbiter, attualmente posizionato a metà strada tra la Terra e il Sole, si trova in una posizione privilegiata per catturare la vasta gamma di misteriose eruzioni della nostra stella. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica The Astrophysical Journal, contribuendo a una comprensione più profonda delle dinamiche solari e della composizione del vento solare. Questa scoperta non solo arricchisce il nostro sapere sull’elio-3, ma apre anche nuove strade per future ricerche nel campo dell’astrofisica e della fisica solare. La continua osservazione e studio di eventi simili potrebbero rivelare ulteriori segreti del nostro Sole e della sua influenza sul Sistema Solare.
