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    Onde simili a quelle che controllano il tempo sulla Terra sono state ora trovate sul Sole

    Le onde solari di Rossby sono onde di vorticità che si muovono nella direzione opposta alla rotazione. Hanno ampiezze massime nelle regioni equatoriali del Sole. Credito:© MPS

    Un team di scienziati guidato dal Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) e dall'Università di Göttingen ha scoperto nuove onde di vorticità sul Sole. Come descritto nel numero di oggi di Astronomia della natura , queste onde di Rossby si propagano nella direzione opposta alla rotazione, hanno una durata di diversi mesi, e le ampiezze massime all'equatore solare. Per quarant'anni gli scienziati avevano ipotizzato l'esistenza di tali onde sul Sole, che dovrebbe essere presente in ogni sistema a fluido rotante. Ora, sono stati individuati e caratterizzati senza ambiguità per la prima volta. Le onde solari di Rossby sono parenti stretti delle onde di Rossby note per verificarsi nell'atmosfera terrestre e negli oceani.

    In quasi tutte le mappe meteorologiche dell'emisfero settentrionale terrestre le onde atmosferiche di Rossby sono una caratteristica importante. Appaiono come meandri nella corrente a getto che separano l'aria fredda polare a nord dall'aria subtropicale più calda più a sud. A volte queste onde raggiungono le regioni equatoriali e possono persino influenzare il tempo in Australia. In linea di principio, onde di questo tipo (spesso chiamate onde planetarie) sorgono su ogni sfera rotante a causa della forza di Coriolis. l'esagono di Saturno, un modello di nubi stabile al polo nord del pianeta, può anche essere un'espressione di queste onde.

    L'esistenza delle onde di Rossby nelle stelle è stata prevista circa quarant'anni fa. "Le onde solari di Rossby hanno ampiezze molto piccole e periodi di diversi mesi, quindi sono estremamente difficili da rilevare", afferma il Prof. Dr. Laurent Gizon, coordinatore della squadra che ha fatto la scoperta e direttore del MPS. Lo studio ha richiesto osservazioni ad alta precisione del Sole per molti anni. Gli scienziati di MPS hanno analizzato un set di dati di sei anni dall'Heliospheric and Magnetic Imager (HMI) a bordo del Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA, in funzione dal 2010.

    Questo video simula la propagazione delle onde di Rossby solari di varie dimensioni nella cornice corotante del Sole. Credito:Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare.

    "Le immagini HMI hanno una risoluzione spaziale sufficientemente elevata da consentirci di seguire il movimento dei granuli fotosferici sulla superficie visibile del Sole", dice il dottor Björn Löptien, scienziato al MPS e primo autore dell'articolo. Questi granuli sono piccole celle convettive che hanno una dimensione di circa 1500 chilometri sulla superficie solare. Nel loro nuovo studio, i ricercatori hanno usato i granuli come traccianti passivi per scoprire il sottostante, flussi di vortici molto più grandi associati alle onde di Rossby. Inoltre, metodi di eliosismologia sono stati utilizzati per confermare la scoperta e per studiare le onde di Rossby nell'interno solare a profondità fino a 20000 chilometri.

    "Tutto sommato, troviamo onde di vorticità su larga scala sul Sole che si muovono nella direzione opposta alla rotazione. Che queste onde si vedano solo nelle regioni equatoriali è del tutto inaspettato", Gizon spiega. I modelli di vorticità sono stabili per diversi mesi. I ricercatori sono stati in grado di determinare per la prima volta la relazione tra la frequenza delle onde e la lunghezza d'onda, identificandole chiaramente come onde di Rossby.

    Le onde solari di Rossby sono onde di vorticità che si muovono nella direzione opposta alla rotazione. Hanno ampiezze massime nelle regioni equatoriali del Sole. Credito:© MPS/NASA/HormesDesign

    "Le onde solari di Rossby sono di dimensioni gigantesche, con lunghezze d'onda paragonabili al raggio solare", Gizon spiega. Sono una componente essenziale della dinamica interna del Sole perché contribuiscono per metà dell'energia cinetica su larga scala del Sole.


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