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Astronomia: il mistero lungo 75 anni delle onde magnetiche che scaldano il sole

Il sole è la fonte di energia che mantiene la vita sulla Terra ma c’è ancora molto da scoprire sulla nostra stella. Ora un gruppo di ricercatori ha risolto un mistero che durava da 75 anni: gli scienziati della Queen’s University Belfast hanno guidato un team internazionale alla rivoluzionaria scoperta che le onde magnetiche che si infrangono nel sole possono essere la chiave del riscaldamento della sua atmosfera e della spinta del vento solare.

Nel 1942, l’ingegnere e fisico svedese Hannes Alfvén aveva previsto l’esistenza di un nuovo tipo di onda dovuto al magnetismo che agiva su un plasma, che gli fece guadagnate il Nobel per la Fisica nel 1970. Da allora, le onde di Alfvén sono state associate a una varietà di fonti, come i reattori nucleari, le nubi di gas che circondano le comete, gli esperimenti di laboratorio, le immagini della risonanza magnetica medica e l’atmosfera del sole. Per molti anni, gli scienziati hanno suggerito che queste onde potrebbero giocare un ruolo importante nel mantenimento delle temperature estremamente alte del sole ma finora non erano stati in grado di dimostrarlo.

Il Dott. David Jess della Queen’s University Belfast ha spiegato: “Per molto tempo gli scienziati di tutto il mondo hanno previsto che le onde di Alfvén viaggiassero verso l’alto dalla superficie del sole fino ad infrangere gli strati superiori, rilasciando enormi quantità di energia sotto forma di calore. Nell’ultimo decennio gli scienziati sono stati in grado di dimostrare l’esistenza delle onde ma finora non c’erano prove dirette della loro capacità di convertire il movimento in calore. Alla Queen’s, ora abbiamo guidato un team per rilevare e localizzare il calore prodotto dalle onde di Alfvén in una macchia solare. Questa teoria è stata prevista circa 75 anni fa, ma ora noi ne abbiamo la prova per la prima volta. La nostra ricerca apre una nuova finestra per comprendere come questo fenomeno potrebbe potenzialmente funzionare in altre aree, come reattori nucleari e attrezzature mediche”.

Credit: Queen’s University Belfast

Per analizzare i campi magnetici più forti che appaiono nelle macchie solari, il team ha utilizzato le avanzate osservazioni ad alta risoluzione del Dunn Solar Telescope nel Nuovo Messico, insieme alle osservazioni complementari del Solar Dynamics Observatory della NASA. Queste macchie solari hanno forti campi simili alle moderne macchine per la risonanza magnetica negli ospedali e sono molto più grandi del nostro pianeta.

Il Dott. Samuel Grant della Queen’s ha spiegato: “Dividendo la luce del sole nei suoi colori costitutivi, il nostro team internazionale di ricercatori è stato in grado di esaminare il comportamento di alcuni elementi della tavola periodica all’interno dell’atmosfera del sole, come calcio e ferro. Non appena questi elementi sono stati estratti, nelle sequenze di immagini sono stati rilevati intensi lampi di luce che avevano tutte le caratteristiche delle onde di Alfvén che convertono l’energia in onde d’urto. Queste onde d’urto poi si propagano nel plasma circostante, producendo un calore estremo. Utilizzando i supercomputer, siamo stati in grado di analizzare i dati e di dimostrare per la prima volta nella storia che le onde di Alfvén sono capaci di aumentare le temperature del plasma in modo violento”.

Oltre alla Queen’s University Belfast, il team internazionale includeva: Space Research Institute, Austria; Ilia State University, Georgia; National Solar Observatory, USA; Instituto de Astrofísica de Canarias, Spagna; Lockheed Martin, USA; California State University Northridge, USA.

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Pubblicato da
Beatrice Raso
Tags: sole

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