Tre degli strumenti della navicella spaziale Solar Orbiter, compreso il magnetometro di Imperial, hanno rilasciato i primi dati.

La navicella spaziale Solar Orbiter dell'Agenzia spaziale europea è stata lanciata nel febbraio 2020 per la sua missione di studiare il sole e ha iniziato a raccogliere dati scientifici a giugno. Ora, tre dei suoi dieci strumenti hanno rilasciato la loro prima tranche di dati, rivelando lo stato del sole in una fase 'tranquilla'.

È noto che il sole segue un ciclo di 11 anni di attività delle macchie solari ed è attualmente quasi completamente privo di macchie solari. Questo dovrebbe cambiare nei prossimi anni con l'aumento dell'attività delle macchie solari, facendo sì che il sole diventi più attivo e aumentando le possibilità di eventi avversi del "tempo spaziale", dove il sole rilascia enormi quantità di materiale ed energia in brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale.

L'attività del sole è strettamente legata allo stato del suo campo magnetico, e questo è misurato dallo strumento di Imperial a bordo del Solar Orbiter, il magnetometro (MAG). Da giugno, MAG ha registrato centinaia di milioni di 'vettori' – misurazioni della direzione e della forza del campo magnetico del sole.

Solar Orbiter è già volato all'interno dell'orbita di Venere, raccogliendo alcuni dei dati più vicini al sole finora, e si avvicinerà progressivamente nei prossimi anni. Attualmente è in orbita vicino all'equatore del sole, che in periodi di alta attività mostrerebbe un campo magnetico molto deformato.

Attualmente, però, l'"equatore" magnetico del sole è molto piatto rispetto al vero equatore, permettendo alla navicella di osservare i campi dell'emisfero magnetico settentrionale per settimane intere, quando a pochi gradi a nord dell'equatore. Vicino a periodi di alta attività solare, quando l'equatore magnetico del sole è più deformato, non è possibile vedere una singola polarità del campo magnetico per così tanto tempo.

Struttura del vento solare

Il MAG ha anche osservato onde causate da protoni ed elettroni in streaming dal sole. Più lontano, vicino alla Terra, queste particelle sono distribuite più uniformemente nella massa del vento solare di particelle cariche che fluiscono dal sole, ma a Solar Orbiter ci sono anche 'raggi' di protoni ed elettroni provenienti dal sole.

Sembra che ci sia molta più struttura nel vento solare più vicino al sole, e questo è ulteriormente dimostrato da MAG che conferma la presenza di "torni a ritroso" - pieghe drammatiche nel vento solare registrate per la prima volta dal Parker Solar Probe, una missione della NASA lanciata nel 2018.

Solar Orbiter e Parker Solar Probe lavoreranno insieme nei prossimi anni per confrontare i dati sugli stessi fenomeni a distanze e orbite diverse intorno al sole mentre si sveglia ed entra nella fase successiva del suo ciclo di macchie solari.

Una testimonianza di duro lavoro

I dati rilasciati oggi fanno parte dell'impegno di Solar Orbiter di rilasciare i dati entro tre mesi dal loro arrivo a terra, un programma serrato per qualsiasi missione spaziale, ma particolarmente impegnativo durante una pandemia. Professor Tim Horbury, il Principal Investigator del MAG del Dipartimento di Fisica dell'Imperial, afferma che il fatto che i dati siano pronti in tempo testimonia il duro lavoro del team di ingegneri di Imperial.

"Hanno lavorato molto duramente negli ultimi mesi. È stata una mole di lavoro immensa, " ha detto. Ma è stato ripagato. "Ci sono molte cose che stiamo rilasciando che nessuno ha ancora guardato nei minimi dettagli. Quindi sono sicuro che ci sarà anche tutta una serie di meraviglie in più, semplicemente non sappiamo ancora quali siano. C'è una quantità enorme da fare per le persone, e spero davvero che le persone si tufferanno".

Una delle prime sfide del team è stata quella di eliminare le minuscole firme del campo magnetico dalla navicella stessa. Quasi tutto ciò che funziona con energia elettrica sul veicolo spaziale crea un campo magnetico variabile che deve essere rimosso dai dati per ottenere il vero segnale dal sole. Questo include i pannelli solari, i propulsori, gli altri strumenti scientifici e oltre 50 riscaldatori separati.

Mentre diverse parti della navicella si accendevano, la squadra ha dovuto prendere i dati da tutti loro per eliminare il loro segnale. Ma il professor Horbury dice che ne è valsa la pena:"Questo è solo l'inizio, ma i dati sono già enormemente entusiasmanti e ricchissimi.

"Solar Orbiter mantiene le sue promesse. Abbiamo sempre saputo che sarebbe stata una missione fantastica e le prime misurazioni mostrano quanto potenziale ci sia per intuizioni senza precedenti sul sole, " Egli ha detto.

Helen O'Brien, responsabile degli strumenti di MAG, ha dichiarato:"MAG sta funzionando brillantemente da sette mesi. L'abbiamo testato qui sulla Terra prima del lancio, ma non possiamo ricreare perfettamente il duro ambiente spaziale, e non certo per i periodi prolungati che sta vivendo MAG.

"Quindi vedere i primi dati diventare pubblici è meraviglioso, e questo è solo l'inizio. In dicembre, l'astronave fa un sorvolo di Venere, e poi torneremo a metà della distanza Sole-Terra nel febbraio del prossimo anno. Siamo così orgogliosi!"