Pochi sarebbero sorpresi di apprendere che il sole è molto, molto caldo. Alla sua superficie, la temperatura è di diverse migliaia di gradi Celsius.

Ma potresti pensare che come un fuoco, la temperatura scende man mano che ci si allontana dalla superficie. Infatti, All'uscita della corona solare (la parte più esterna della sua atmosfera) la temperatura sale rapidamente - fino a diversi milioni di gradi. Il motivo è un mistero, ma ora alcuni scienziati credono di essere sul punto di scoprirlo.

Il dottor Sven Wedemeyer dell'Università di Oslo in Norvegia è uno di questi scienziati. Sta lavorando a un progetto chiamato SolarALMA, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER) dell'UE per analizzare i dati innovativi dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un vasto osservatorio radiofonico nel deserto di Atacama, nel nord del Cile.

Oggi, ci sono molte idee teoriche su come tanto calore finisca nella corona. Alcuni scienziati ritengono che il calore venga trasportato lì da onde acustiche, mentre altri credono che il calore sia generato dallo scatto delle linee del campo magnetico, un fenomeno simile a quello dietro i brillamenti solari.

Ma nessuno sa se solo una di queste idee è responsabile, o se sono tutti coinvolti in quantità variabili.

"Oggi, la domanda non è come arriva il caldo, ma come esattamente?" ha spiegato il dottor Wedemeyer. "Quale meccanismo contribuisce maggiormente alla deposizione di energia?"

Cipolla arcobaleno

Composto da 66 antenne radio distribuite su un massimo di 16 chilometri, ALMA può studiare le varie lunghezze d'onda del sole, simili ai diversi colori della luce visibile, della radiazione termica con una risoluzione senza precedenti. In linea di principio, ognuno di questi colori dà un'idea della struttura del sole a diverse profondità, come togliere gli strati di una cipolla.

Il lavoro del Dr. Wedemeyer è ideare gli strumenti di calcolo per convertire i dati grezzi di ALMA in questa sorta di mappa della temperatura 3D. Strumenti simili sono stati sviluppati in precedenza, per lo studio delle nebulose e di altre entità astrofisiche, ma è stato loro richiesto solo di tenere traccia delle modifiche per lunghi periodi di tempo.

Per un oggetto come il sole, che cambia minuto per minuto, il compito di sviluppare gli strumenti è molto più difficile. Ma il dottor Wedemeyer sottolinea che la sfida porta una ricompensa maggiore, poiché lui e i suoi colleghi saranno in grado di generare non solo immagini solari, ma film solari.

Dai dati raccolti a dicembre 2016 e aprile dello scorso anno, i ricercatori stanno usando i loro strumenti per creare le loro prime immagini e filmati di strutture fibrose di calore che cambiano nell'atmosfera esterna del sole.

"È difficile dire esattamente quando faremo una svolta, ma verrà, " ha detto il dottor Wedemeyer. "Questo è il miglior colpo che abbiamo avuto."

Ancora, ALMA non è l'unica finestra sul mistero del riscaldamento coronale. Anche i veicoli spaziali orbitanti come il Solar Dynamics Observatory e STEREO della NASA hanno il potenziale per approfondire la struttura degli strati esterni del sole, anche se sondando diverse lunghezze d'onda.

Perso nella traduzione

La sfida con queste osservazioni è che non possono essere facilmente confrontate con i modelli computazionali del sole. Ad esempio, un'osservazione potrebbe registrare l'intensità della radiazione, mentre un modello computazionale potrebbe funzionare in termini di temperatura e densità.

La professoressa Ineke De Moortel dell'Università di St Andrews nel Regno Unito sta guidando un progetto finanziato dal CER chiamato CORONALDOLLS per tradurre tra questi parametri. Il suo obiettivo è scoprire firme uniche all'interno dei modelli computazionali che, se confermato dai dati osservativi, fornirebbe la prova di un certo meccanismo di riscaldamento.

"Se troviamo proprietà osservabili, possiamo andare a cercarli, " ha detto. "Se no, e si scopre che diversi meccanismi di riscaldamento sembrerebbero effettivamente gli stessi nelle osservazioni, allora sappiamo che dobbiamo sviluppare un approccio diverso".

Trovare una firma rivelatrice di un meccanismo di riscaldamento non è facile, ma il prof. De Moortel si ispira a un campo più terrestre:la sismologia. Proprio come le onde sismiche dei terremoti possono aiutarci a comprendere gli strati interni della Terra, lei spiega, quindi le onde osservate nell'atmosfera del sole possono fornire informazioni sulla sua struttura.

Essendo solo due anni nel suo progetto, Il prof. De Moortel non ha ancora risposte concrete. Ma le sue speranze sono alte.

"È come un grande puzzle, " ha detto. "Continuiamo ad aggiungere piccoli pezzi tutto il tempo."