Un team di scienziati ha registrato una delle immagini più dettagliate mai ottenute di un’eruzione solare fallita, una potente esplosione proveniente dal Sole che non è mai riuscita a liberarsi. Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy. Nel marzo 2024, il Sole ha prodotto un’intensa eruzione solare da una vasta regione attiva magneticamente complessa. Una protuberanza, ovvero un’espulsione di gas relativamente freddo e denso, si è innalzata al di sopra della superficie solare, trasportata dai campi magnetici rotanti del Sole che possono spingere materiale verso l’esterno come un’espulsione di massa coronale (CME). Invece, la protuberanza ha improvvisamente rallentato, si è arrestata ed è ricaduta.
“Questo forte brillamento avrebbe dovuto produrre una grande eruzione“, ha affermato l’autore principale Tingyu Gou, astronomo dello Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO), parte del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. “Invece, abbiamo osservato che l’eruzione si è arrestata ed è collassata poco dopo il suo inizio”.
Lo studio
Le eruzioni fallite non sono una scoperta nuova; gli astronomi le hanno osservate, ma come e perché si verificano rimangono in gran parte un mistero. Il team ha sfruttato una rara opportunità di osservazione per contribuire a rispondere a questi interrogativi, utilizzando i dati di diverse sonde spaziali che hanno osservato lo stesso evento da angoli diversi e a molteplici lunghezze d’onda della luce.
Il Solar Dynamics Observatory della NASA e il satellite Hinode hanno osservato l’evento da una posizione vicina alla Terra, mentre il Solar Orbiter dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) lo ha osservato di profilo. Ulteriori osservazioni radio e ultraviolette sono state effettuate da telescopi terrestri e dalla missione IRIS della NASA.
Queste osservazioni combinate, spesso definite osservazioni multimessaggero, hanno permesso al team di tracciare sia il plasma caldo che emette raggi X, sia il materiale più freddo della protuberanza, e di collegare ciò che hanno osservato a una mappa del campo magnetico solare sottostante.
I risultati
I ricercatori hanno scoperto che la rottura e la ricongiunzione delle linee del campo magnetico avvenivano contemporaneamente in più punti. Al di sotto della struttura magnetica in ascesa, una riconnessione di campi magnetici vorticosi ha contribuito a spingere l’eruzione verso l’alto, come avviene di solito nei brillamenti solari. Al di sopra di essa, tuttavia, un secondo processo di riconnessione ha intaccato la parte superiore della struttura magnetica in eruzione stessa.
“Questa riconnessione superiore ha indebolito le forze che alimentavano l’eruzione, contribuendo ad arrestarla“, ha spiegato Katharine Reeves, astronoma del SAO e coautrice dell’articolo.
Allo stesso tempo, campi magnetici sovrastanti molto intensi hanno agito come una gabbia magnetica. I dati degli scienziati hanno mostrato che questi campi esterni si sono attenuati troppo lentamente per permettere all’eruzione di diventare instabile e di fuoriuscire. Pertanto, la combinazione di erosione dall’alto e confinamento dall’esterno ha infine arrestato l’eruzione.
Spiegato un enigma di lunga data
I risultati contribuiscono a spiegare un enigma di lunga data nell’astronomia stellare: perché osserviamo molti brillamenti su altre stelle simili al Sole, ma molti meno segni evidenti di CME stellari. Se i complessi campi magnetici causano frequentemente il fallimento delle eruzioni, allora alcune CME stellari potrebbero estinguersi in prossimità della stella, rimanendo quindi nascoste ai nostri telescopi, suggeriscono gli scienziati.
“Osservando nel dettaglio questa eruzione fallita sul nostro Sole, otteniamo una finestra su come brillamenti ed eruzioni potrebbero funzionare in tutta la galassia”, ha affermato Gou. “Questo lavoro può, a sua volta, aiutarci a comprendere i meccanismi fisici delle eruzioni riuscite e gli ambienti meteorologici spaziali di stelle e pianeti distanti”.
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