Lo stesso tipo di onde planetarie su larga scala che si snodano attraverso l'atmosfera in alto sopra la superficie terrestre potrebbe esistere anche sul Sole, secondo un nuovo studio condotto da uno scienziato del National Center for Atmospheric Research (NCAR).

Proprio come le onde su larga scala che si formano sulla Terra, note come onde di Rossby, influenzare i modelli meteorologici locali, le onde scoperte sul Sole possono essere intimamente legate all'attività solare, compresa la formazione di macchie solari, regioni attive, e l'eruzione dei brillamenti solari.

"La scoperta delle onde di Rossby magnetizzate sul Sole offre la possibilità allettante che possiamo prevedere il tempo spaziale molto più in anticipo, " ha detto lo scienziato NCAR Scott McIntosh, autore principale del paper.

Lo studio sarà pubblicato il 27 marzo sulla rivista Astronomia della natura . I coautori sono William Cramer della Yale University, Manuel Pichardo Marcano della Texas Tech University, e Robert Leamon dell'Università del Maryland, Parco del Collegio.

La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation (NSF), che è lo sponsor di NCAR, e dalla NASA.

Una vista senza precedenti del Sole

Sulla terra, Le onde di Rossby sono associate al percorso della corrente a getto e alla formazione di sistemi a bassa e alta pressione, che a loro volta influenzano gli eventi meteorologici locali.

Le onde si formano in fluidi rotanti, nell'atmosfera e negli oceani. Poiché anche il Sole sta ruotando, e poiché è fatto in gran parte di plasma che agisce, in alcuni modi, come un vasto oceano magnetizzato, l'esistenza di onde simili a Rossby non dovrebbe essere una sorpresa, disse McIntosh, che dirige l'Osservatorio di alta quota dell'NCAR.

Eppure fino a poco tempo fa agli scienziati mancavano gli strumenti per distinguere questo modello d'onda. A differenza della Terra, che viene scrutato da numerose angolazioni dai satelliti nello spazio, gli scienziati storicamente sono stati in grado di studiare il Sole da un solo punto di vista:visto dalla direzione della Terra.

Ma per un breve periodo, dal 2011 al 2014, gli scienziati hanno avuto l'opportunità senza precedenti di vedere l'intera atmosfera del Sole in una volta. Durante quel periodo, osservazioni dal Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA, che si trova tra il Sole e la Terra, sono stati integrati da misurazioni della missione Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO) della NASA, che includeva due veicoli spaziali in orbita attorno al Sole. Collettivamente, i tre osservatori hanno fornito una visione a 360 gradi del Sole fino alla perdita del contatto con uno dei veicoli spaziali STEREO nel 2014. McIntosh e i suoi coautori hanno estratto i dati raccolti durante la finestra di copertura solare completa per vedere se l'onda su larga scala potrebbero emergere modelli.

"Combinando i dati di tutti e tre i satelliti possiamo vedere l'intero sole e questo è importante per studi come questo perché vuoi che le misurazioni siano tutte allo stesso tempo, " ha detto Dean Pesnell, Scienziato del progetto SDO presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. "Stanno spingendo i confini del modo in cui utilizziamo i dati solari per comprendere l'interno del sole e da dove proviene il campo magnetico del sole".

Trovare onde nei dati

Il team ha utilizzato immagini scattate da strumenti su SDO e STEREO per identificare e tracciare i punti luminosi coronali. Queste piccole caratteristiche luminose punteggiano l'intera faccia del Sole e sono state utilizzate per tracciare i movimenti più in profondità nell'atmosfera solare.

Gli scienziati hanno tracciato i dati combinati sui diagrammi di Hovmöller, uno strumento diagnostico sviluppato dai meteorologi per evidenziare il ruolo delle onde nell'atmosfera terrestre. Dall'analisi sono emerse bande di attività magnetizzata che si propagano lentamente attraverso il Sole, proprio come le onde di Rossby trovate sulla Terra.

La scoperta potrebbe collegare una serie di fenomeni solari che sono anche legati al campo magnetico del Sole, compresa la formazione di macchie solari, le loro vite, e l'origine del ciclo solare di 11 anni del Sole. "È possibile che sia tutto legato insieme, ma dovevamo avere una prospettiva globale per vederlo, " ha detto McIntosh. "Crediamo che le persone abbiano osservato gli impatti di queste onde simili a Rossby per decenni, ma non sono stato in grado di mettere insieme l'intera immagine."

Con una nuova comprensione di come potrebbe essere davvero il quadro generale, gli scienziati potrebbero fare un passo avanti verso la previsione del comportamento del Sole.

"La scoperta di onde simili a Rossby sul Sole potrebbe essere importante per la previsione delle tempeste solari, i principali motori degli effetti meteorologici spaziali sulla Terra, " disse Ilia Roussev, direttore del programma nella divisione di scienze atmosferiche e geospaziali della NSF. "Il maltempo nello spazio può ostacolare o danneggiare le operazioni satellitari, e sistemi di comunicazione e navigazione, oltre a causare interruzioni della rete elettrica che portano a enormi perdite socioeconomiche. Le stime stimano il costo dei rischi meteorologici spaziali a $ 10 miliardi all'anno".

Ma per far progredire le nostre capacità predittive, gli scienziati devono prima acquisire una migliore comprensione delle onde e dei modelli che persistono su di esse, che richiederebbe ancora una volta di avere una vista a 360 gradi del Sole.

"Per connettere la scala locale con la scala globale, dobbiamo ampliare la nostra visione, "Ha detto McIntosh. "Abbiamo bisogno di una costellazione di veicoli spaziali che girino intorno al Sole e monitorino l'evoluzione del suo campo magnetico globale".