Introduzione

Il Solar Dynamics Observatory della NASA ha osservato un’esplosione magnetica che non era mai stata vista prima. Nelle zone torride più alte dell’atmosfera del Sole, una sporgenza – un grande anello di materiale lanciato da un’eruzione sulla superficie solare – iniziò a ricadere sulla superficie del Sole. Ma prima che potesse farcela, la prominenza si imbatté in un groviglio di linee di campo magnetico, scatenando un’esplosione magnetica. Le nuove osservazioni sono state pubblicate sulla rivista Astrophysical Journal.

Riconnessione magnetica

In precedenza gli scienziati avevano già visto un fenomeno similie, un processo noto come riconnessione magnetica, ma mai uno che era stato innescato da una vicina eruzione. L’osservazione, che conferma una teoria vecchia di dieci anni, può aiutare gli scienziati a comprendere un mistero chiave sull’atmosfera del Sole, prevedere meglio il clima spaziale e può anche portare a scoperte negli esperimenti di fusione controllata. 

Questa è stata la prima osservazione di un driver esterno di riconnessione magnetica“, ha affermato Abhishek Srivastava, scienziato solare presso l’Indian Institute of Technology (BHU), a Varanasi, in India. “Questo potrebbe essere molto utile per comprendere altri sistemi. Ad esempio, le magnetosfere terrestri e planetarie, altre fonti di plasma magnetizzato, inclusi esperimenti su scala di laboratorio in cui il plasma è altamente diffusivo e molto difficile da controllare“.

VIdeo

La riconnessione magnetica forzata, causata da una prominenza del Sole, fu vista per la prima volta nelle immagini della SDO della NASA. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA

Riconnessione forzata

In precedenza era stato visto un tipo di riconnessione magnetica nota come riconnessione spontanea, sia sul Sole che intorno alla Terra. Ma questo nuovo tipo guidato dall’esplosione – chiamato riconnessione forzata – non era mai stato visto direttamente.

La riconnessione spontanea precedentemente osservata richiede una regione con le giuste condizioni per verificarsi – come avere un sottile strato di gas ionizzato o plasma, che conduce debolmente corrente elettrica. Il nuovo tipo, la riconnessione forzata, può avvenire in una gamma più ampia di luoghi, come nel plasma che ha una resistenza ancora inferiore a condurre una corrente elettrica. Tuttavia, può verificarsi solo se esiste un qualche tipo di eruzione per attivarlo. L’eruzione schiaccia il plasma e i campi magnetici, inducendoli a riconnettersi.

Anche se il groviglio di linee del campo magnetico del Sole sono invisibili, esse influenzano comunque il materiale che li circonda, una zuppa di particelle cariche di calore noto come plasma. Gli scienziati sono stati in grado di studiare questo plasma usando le osservazioni del Solar Dynamics Observatory della NASA, o SDO, osservando specificamente una lunghezza d’onda della luce che mostra particelle riscaldate 1-2 milioni di gradi kelvin (1,8-3,6 milioni di F).

Le osservazioni hanno permesso loro di vedere direttamente l’evento di riconnessione forzata per la prima volta nella corona solare, lo strato atmosferico più alto del Sole. In una serie di immagini scattate per più di un’ora, si poteva vedere una prominenza nella corona che ricadeva nella fotosfera. 

Temperatura della corona: possibile spiegazione

La riconnessione spontanea offre una spiegazione di quanto sia calda l’atmosfera solare – misteriosamente, la corona è milioni di gradi più calda degli strati atmosferici inferiori, un enigma che ha portato gli scienziati solari per decenni a cercare quale meccanismo sta guidando quel calore

Gli scienziati hanno esaminato diverse lunghezze d’onda ultraviolette per calcolare la temperatura del plasma durante e dopo l’evento di riconnessione. I dati hanno mostrato che la prominenza è diventata più calda dopo l’evento. Ciò suggerisce che la riconnessione forzata potrebbe essere un modo in cui la corona viene riscaldata localmente. Anche la riconnessione spontanea può riscaldare il plasma, ma la riconnessione forzata sembra essere un fenomeno molto più efficace: aumentare la temperatura del plasma più rapidamente, più in alto e in modo più controllato.

Incidenza della scoperta

La comprensione della riconnessione forzata, inoltre, può aiutare a prevedere meglio quando le particelle cariche ad alta energia potrebbero arrivare veloci sulla Terra o aiutare i fisici a riprodurre la riconnessione in laboratorio. Ciò è, in definitiva, utile nel campo del plasma da laboratorio per controllarli e stabilizzarli.

Gli scienziati stanno continuando a cercare eventi di riconnessione ancora più forzati. Con più osservazioni possono iniziare a capire i meccanismi alla base della riconnessione. “Il nostro pensiero è che la riconnessione forzata sia ovunque“, ha detto Srivastava. “Ma dobbiamo continuare a osservarlo, a quantificarlo, se vogliamo dimostrarlo“.

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