Durante il suo volo 2013, Il razzo sonda EUNIS della NASA ha esaminato la luce del Sole nell'area mostrata dalla linea bianca (imposta su un'immagine del sole dal Solar Dynamics Observatory della NASA) quindi ha separato la luce in varie lunghezze d'onda (come mostrato nelle immagini allineate - spettri - sul destra e sinistra) per identificare la temperatura del materiale osservato sul Sole. Gli spettri hanno fornito prove per spiegare perché l'atmosfera del sole è molto più calda della sua superficie. Credito:NASA/EUNIS/SDO
Dopo aver intravisto materiale surriscaldato debole ma diffuso nell'atmosfera esterna del Sole, un razzo sonda della NASA sta tornando indietro per saperne di più. Questa volta, stanno trasportando un nuovo strumento ottimizzato per vederlo attraverso una regione più ampia del Sole.
La missione, noto come spettrografo di incidenza normale ultravioletta estrema, o EUNIS in breve, verrà lanciato dalla White Sands Missile Range nel New Mexico. La finestra di lancio si apre il 18 maggio 2021.
EUNIS è una suite di strumenti montata su un razzo sonda, un tipo di veicolo spaziale che effettua brevi voli sopra l'atmosfera terrestre prima di ricadere sulla Terra. Raggiungere lo spazio è importante, perché EUNIS osserva il Sole in una gamma di luce ultravioletta estrema che non penetra nell'atmosfera terrestre.
Per il prossimo volo, il quarto per lo strumento EUNIS, il team ha aggiunto un nuovo canale per misurare lunghezze d'onda comprese tra nove e 11 nanometri. (Le lunghezze d'onda della luce visibile sono comprese tra 380 e 700 nanometri.) La nuova gamma di lunghezze d'onda sta attirando l'attenzione dopo una scoperta inaspettata del precedente volo di EUNIS nel 2013.
"Scusate il gioco di parole, ma è una regione di lunghezze d'onda molto "calda" da studiare, " ha detto Adrian Daw, fisico spaziale presso il Goddard Space Flight Center della NASA, nella cintura verde, Maryland, e ricercatore principale per EUNIS.
Durante il volo 2013, il team stava scansionando una regione attiva, un'area magneticamente complessa sul Sole, spesso il sito di brillamenti solari e macchie solari, quando osservavano una riga spettrale del ferro che aveva perso 18 dei suoi 26 elettroni. Per perdere così tanti, doveva essere riscaldato a temperature incredibilmente alte, molto più alto di quanto la squadra si aspettasse.
"Si è formato a temperature comprese tra circa 14 e 16 milioni di gradi Fahrenheit, "ha detto Jeff Brosius, scienziato spaziale presso la Catholic University di Washington, DC, e membro del team EUNIS. "Questi ioni sono in genere associati ai brillamenti, ma non alle regioni attive quiescenti come stavamo osservando".
Le osservazioni hanno fornito foraggio per un dibattito di lunga data su come l'atmosfera esterna del Sole diventi così calda. Mentre la superficie del Sole ribolle a circa 10, 000 gradi F, il suo strato più esterno, noto come corona, è in qualche modo 300 volte più caldo nonostante sia più lontano dal nucleo.
Una regione attiva erutta con un brillamento di classe X (la classificazione più potente di brillamento solare) nell'ottobre 2013, come osservato da un telescopio del Solar Dynamics Observatory della NASA che osserva la luce a una lunghezza d'onda di 9,4 nanometri (colorata in verde). Le misurazioni di EUNIS aiuteranno a calibrare questo canale di lunghezza d'onda per definire con maggiore precisione la temperatura del materiale osservato. Credito:NASA/SDO
Una teoria del riscaldamento coronale prevede anche il ferro super caldo che hanno visto. La teoria dei "nanoflares" afferma che la corona viene riscaldata da una serie di minuscole esplosioni magnetiche che lavorano di concerto per riscaldare la corona. Questi nanoflare di solito sono troppo piccoli per essere rilevati, eppure dovrebbero lasciare esplosioni di calore estremo come quella che hanno visto.
"Per me personalmente, l'emissione diffusa di questo ferro altamente ionizzato in una regione attiva ha portato la spiegazione del nanoflare in cima alla lista, " disse Brosio.
Per il prossimo volo, la suite di strumenti EUNIS è stata modificata per catturare righe spettrali ancora più luminose dallo stesso ferro ionizzato. Catturerà anche linee di ferro che avevano perso 17 elettroni, che è quasi altrettanto caldo.
"Osservando linee più forti, speriamo di rilevare una debole emissione da questi ioni su un'area ancora più ampia di prima, " disse Brosio.
Questo nuovo canale è il primo per la scienza solare perché è integrato in uno strumento chiamato spettrometro per immagini. Generalmente, gli scienziati possono ottenere profili di temperatura precisi, chiamati spettri, solo concentrandosi su un punto specifico del Sole alla volta. Ma per vedere la diffusione del ferro incandescente, il team aveva anche bisogno di vedere da dove provenissero quelle temperature.
"È la prima volta che avremo la combinazione di informazioni spettrali e spaziali per quelle lunghezze d'onda, " Disse Daw. "Nessuno ha mai guardato il Sole in quel modo."
Sapendo quali sono le temperature, pur vedendo anche un'immagine, è utile per allineare i dati di EUNIS con quelli di altre missioni che stanno co-osservando con esso, compreso lo spettrografo di imaging della regione dell'interfaccia della NASA, Osservatorio della dinamica solare della NASA, e le missioni satellitari Hinode della Japan Aerospace Exploration Agency e della NASA.
Come molte missioni missilistiche sonore, I dati di EUNIS verranno utilizzati per informare e migliorare altre missioni di scienze spaziali. Osservatorio della dinamica solare della NASA, o SDO, immagini satellitari del Sole in diverse bande di lunghezze d'onda. Poiché lunghezze d'onda diverse corrispondono a temperature diverse, più precise possono essere le misurazioni della lunghezza d'onda, meglio è. Le misurazioni di EUNIS risolveranno alcune lunghezze d'onda specifiche in modo estremamente preciso, aiutando SDO a calibrare meglio le sue immagini e dando agli scienziati un'idea migliore di ciò che vedono esattamente nelle immagini SDO.
EUNIS verrà lanciato su un razzo sonda Black Brant IX ad un'altitudine di circa 200 miglia prima di tornare sulla Terra con il paracadute per il recupero. Il team EUNIS prevede circa sei minuti di tempo di osservazione.
