Guarda l'evoluzione di un CME invisibile in questa simulazione. La rotazione differenziale crea una massa contorta di campi magnetici sul sole, che poi pizzica e accelera nello spazio. L'immagine del sole proviene dallo STEREO della NASA. Le linee colorate rappresentano le linee del campo magnetico, ei diversi colori indicano in quali strati dell'atmosfera solare hanno origine. Le linee bianche si accentuano e formano una spirale, eventualmente eruttare dal sole. Credito:Goddard Space Flight Center/ARMS/Joy Ng della NASA, produttore
Il nostro sole in continua evoluzione spara continuamente materiale solare nello spazio. I più grandi eventi del genere sono enormi nuvole che eruttano dal sole, chiamate espulsioni di massa coronale, o ECM. Queste tempeste solari spesso arrivano prima con una sorta di avvertimento:il lampo luminoso di un bagliore, un'esplosione di calore o una raffica di particelle energetiche solari. Ma un altro tipo di tempesta ha sconcertato gli scienziati per la sua mancanza di tipici segnali di avvertimento:sembrano provenire dal nulla, e gli scienziati li chiamano CME stealth.
Ora, un team internazionale di scienziati, guidato dallo Space Sciences Laboratory dell'Università della California, Berkeley, e finanziato in parte dalla NASA, ha sviluppato un modello che simula l'evoluzione di queste tempeste solari furtive. Gli scienziati si sono affidati alle missioni NASA STEREO e SOHO per questo lavoro, mettendo a punto il loro modello fino a quando le simulazioni non corrispondevano alle osservazioni spaziali. Il loro lavoro mostra come un lento, un processo silenzioso può creare inaspettatamente una massa contorta di campi magnetici sul sole, che poi si stacca e accelera nello spazio, il tutto senza alcun preavviso.
Rispetto alle tipiche CME, che erutta dal sole alla velocità di 1800 miglia al secondo, le CME stealth si muovono a un'andatura sconclusionata, tra 250 e 435 miglia al secondo. È all'incirca la velocità del vento solare più comune, il flusso costante di particelle cariche che fluisce dal sole. A quella velocità, le CME stealth non sono in genere abbastanza potenti da guidare i principali eventi meteorologici spaziali, ma a causa della loro struttura magnetica interna possono ancora causare disturbi da lievi a moderati al campo magnetico terrestre.
Per scoprire le origini delle CME stealth, gli scienziati hanno sviluppato un modello dei campi magnetici del sole, simulando la loro forza e movimento nell'atmosfera del sole. Al centro del modello c'era la rotazione differenziale del sole, il che significa che diversi punti del sole ruotano a velocità diverse. A differenza della Terra, che ruota come un corpo solido, il sole ruota più velocemente all'equatore che ai suoi poli.
Il modello ha mostrato che la rotazione differenziale fa sì che i campi magnetici del sole si estendano e si diffondano a velocità diverse. Gli scienziati hanno dimostrato che questo processo costante genera energia sufficiente per formare CME stealth nel corso di circa due settimane. La rotazione del sole sollecita sempre più le linee del campo magnetico nel tempo, alla fine deformandoli in una bobina di energia tesa. Quando si accumula abbastanza tensione, la bobina si espande e si schiaccia in un'enorme bolla di campi magnetici contorti e, senza preavviso, il CME invisibile lascia silenziosamente il sole.
Tali modelli informatici possono aiutare i ricercatori a capire meglio come il sole influenza lo spazio vicino alla Terra, e potenzialmente migliorare la nostra capacità di prevedere il tempo spaziale, come viene fatto per la nazione dalla National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti. Un articolo pubblicato su Giornale di ricerca geofisica il 5 novembre 2016, riassume questo lavoro.
