Le immagini catturate dalla sonda Parker Solar Probe della NASA durante il suo avvicinamento record al Sole nel dicembre 2024 hanno ora rivelato nuovi dettagli su come i campi magnetici solari responsabili del meteo spaziale sfuggano al Sole e su come a volte non lo facciano. Il nostro Sole occasionalmente subisce delle esplosioni dirompenti, emettendo materiale magnetizzato e particelle pericolose ad alta energia che influenzano il meteo spaziale mentre viaggiano attraverso il Sistema Solare. Queste esplosioni possono avere un impatto sulla nostra vita quotidiana, dall’interrompere tecnologie come il GPS all’innescare interruzioni di corrente, e possono anche mettere a repentaglio astronauti e veicoli spaziali in viaggio. Comprendere come si verificano queste esplosioni solari, chiamate espulsioni di massa coronale (CME), e dove sono dirette è essenziale per prevedere e prepararsi ai loro impatti sulla Terra, sulla Luna e su Marte.
Le immagini scattate dalla sonda Parker Solar Probe nel dicembre 2024, e pubblicate su Astrophysical Journal Letters, hanno rivelato che non tutto il materiale magnetico presente in una CME sfugge al Sole: una parte vi ritorna, modificando la forma dell’atmosfera solare in modi sottili ma significativi, che possono determinare la traiettoria della successiva CME che esploderà dal Sole. Queste scoperte hanno implicazioni di vasta portata per comprendere come il rilascio di campi magnetici causato dalle CME influenzi non solo i pianeti, ma anche il Sole stesso.
“Queste immagini mozzafiato sono tra le più vicine mai scattate al Sole e stanno ampliando le nostre conoscenze sulla nostra stella più vicina“, ha affermato Joe Westlake, direttore della divisione di eliofisica presso la sede centrale della NASA a Washington. “Le informazioni che ricaviamo da queste immagini sono fondamentali per comprendere e prevedere come si muove il meteo spaziale nel Sistema Solare, soprattutto per la pianificazione delle missioni che garantiscono la sicurezza dei nostri astronauti Artemis che viaggiano oltre lo scudo protettivo della nostra atmosfera”.
Parker Solar Probe svela il riciclo solare in azione
Mentre Parker Solar Probe attraversava l’atmosfera solare il 24 dicembre 2024, a soli 6,1 milioni di chilometri dalla superficie solare, il suo Wide-Field Imager for Solar Probe, o WISPR, ha osservato un’espulsione di massa coronale (CME) dal Sole. Sulla scia della CME, sono state osservate macchie allungate di materiale solare che ricadevano verso il Sole.
Questo tipo di formazione, chiamata “inflow“, è già stata osservata da lontano da altre missioni NASA, tra cui SOHO (Solar and Heliospheric Observatory, una missione congiunta con l’ESA, l’Agenzia Spaziale Europea) e STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory). Ma la visione estremamente ravvicinata di Parker Solar Probe dall’interno dell’atmosfera solare rivela dettagli del materiale che ricade verso il Sole e su scale mai viste prima.
“Avevamo già visto indizi che la materia potesse ricadere verso il Sole in questo modo, ma vederlo con questa chiarezza è sorprendente“, ha affermato Nour Rawafi, scienziato del progetto Parker Solar Probe presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, che ha progettato, costruito e gestisce la sonda spaziale a Laurel, nel Maryland. “Questo è uno sguardo davvero affascinante e illuminante su come il Sole ricicla continuamente i suoi campi magnetici coronali e la materia“.
Informazioni sugli inflow
Per la prima volta, le immagini ad alta risoluzione di Parker Solar Probe hanno permesso agli scienziati di effettuare misurazioni precise sul processo di inflow, come la velocità e le dimensioni delle masse di materiale risucchiate verso il Sole. Questi dettagli precedentemente nascosti forniscono agli scienziati nuove informazioni sui meccanismi fisici che riconfigurano l’atmosfera solare.
Le CME sono spesso innescate da linee di campo magnetico distorte che si spezzano e si riallineano in modo esplosivo in un processo chiamato riconnessione magnetica. Questa esplosione magnetica genera un’esplosione di particelle cariche e campi magnetici: una CME.
Mentre la CME si allontana dal Sole, si espande, in alcuni casi causando la lacerazione delle linee del campo magnetico vicine, come i fili di un vecchio pezzo di stoffa tirato troppo. Il campo magnetico lacerato si ricompone rapidamente, creando anelli magnetici separati. Alcuni di questi si allontanano dal Sole, mentre altri si ricuciono verso il Sole, formando flussi in entrata.
“A quanto pare, parte del campo magnetico rilasciato dalla CME non fuoriesce come ci si aspetterebbe“, ha affermato Angelos Vourlidas, scienziato del progetto WISPR e ricercatore presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. “In realtà, rimane per un po’ e alla fine torna al Sole per essere riciclato, rimodellando l’atmosfera solare in modi sottili“.
Un risultato importante di questo riciclo magnetico è che, contraendosi, i flussi in entrata verso il Sole, trascinano verso il Sole masse di materiale solare vicino e, in ultima analisi, influenzano i campi magnetici sottostanti. Questa interazione riconfigura il paesaggio magnetico solare, alterando potenzialmente le traiettorie delle successive CME che potrebbero emergere dalla regione.
“La riconfigurazione magnetica causata dagli inflow potrebbe essere sufficiente a indirizzare una CME secondaria di qualche grado in una direzione diversa“, ha affermato Vourlidas. “Questo è sufficiente a fare la differenza tra una CME che si schianta su Marte e una che sfiora il pianeta con effetti minimi o nulli“.
Gli scienziati stanno utilizzando le nuove scoperte per migliorare i loro modelli di meteo spaziale e del complesso ambiente magnetico del Sole. In definitiva, questo lavoro potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere meglio l’impatto della meteorologia spaziale sul Sistema Solare su scale temporali più lunghe di quanto attualmente possibile.
“Infine, con sempre più passaggi vicino al Sole, Parker Solar Probe ci aiuterà a continuare a costruire il quadro generale dei campi magnetici solari e di come possono influenzarci”, ha affermato Rawafi. “E mentre il Sole passa dal massimo al minimo, le scene a cui assisteremo potrebbero essere ancora più spettacolari“.
