Ad aprile e luglio 2014, il Sole emetteva nello spazio tre getti di particelle energetiche, che erano del tutto eccezionali:i flussi di particelle contenevano quantità così elevate di ferro ed elio-3, una rara varietà di elio, come è stato osservato solo poche volte prima. Poiché questi eventi straordinari si sono verificati sul retro della nostra stella, non sono stati scoperti immediatamente. Un gruppo di ricercatori guidato dall'Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare (MPS) e dall'Istituto di astrofisica dell'Università di Göttingen (Germania) presenta un'analisi completa ora nel Giornale Astrofisico . Si basa sui dati delle sonde spaziali gemelle STEREO A e STEREO B, che - a quel tempo entrambi ancora in funzione - erano in una posizione di osservazione favorevole dietro il Sole nel momento cruciale. Per la prima volta, lo studio mostra una correlazione tra elio-3 e flussi di particelle ricche di ferro ed eruzioni elicoidali di radiazioni ultraviolette nell'atmosfera solare. Questi potrebbero fornire l'energia necessaria per accelerare le particelle nello spazio.

Emissioni improvvise di particelle, in cui la nostra stella lancia ripetutamente nello spazio grandi quantità di particelle cariche e scariche, sono ancora un mistero. Alcuni di questi flussi di particelle sono accompagnati da violenti brillamenti solari, un aumento improvviso e locale della luminosità del Sole, e contenere fino a 10, 000 volte più elio-3 e fino a 10 volte più ferro dell'atmosfera solare. Perché questo isotopo di elio estremamente raro viene accelerato nello spazio in modo così efficiente? E perché il ferro? In che modo il Sole fornisce a queste particelle l'energia necessaria per catapultarle nello spazio?

"Gli eventi, che ha avuto luogo sul retro del Sole in aprile e luglio 2014, erano particolarmente intense e consentivano approfondimenti insolitamente vasti", afferma il dottor Radoslav Bučík dell'MPS. Solo raramente il Sole emette nello spazio flussi di particelle così fortemente arricchiti di elio-3 e di elementi più pesanti – e spesso non provengono dal posto "giusto". La maggior parte delle sonde spaziali che studiano il Sole lo fa da una posizione di osservazione vicino alla Terra. Vedono quindi solo il lato del Sole rivolto verso la Terra. Solo le navicelle STEREO A e B, che orbitano attorno alla nostra stella da lati opposti dal 2006, ha iniziato a osservare il lato opposto del Sole nel 2011.

Poco prima che il centro di controllo perdesse i contatti con STEREO B nell'ottobre 2014, entrambe le sonde hanno assistito alle eruzioni di particelle "nascoste" il 30 aprile 2014 e il 17 e 20 luglio 2014. Le eruzioni sono durate fino a tre giorni ciascuna. "La quantità di elio-3 e ferro in essi è aumentata tanto quanto in una manciata di altri eventi noti, " Bučík descrive le misurazioni.

Mentre il telescopio ionico SIT (Suprathermal Ion Telescope) a bordo delle sonde STEREO registrava la composizione dei flussi di particelle, gli strumenti EUVI (Extreme Ultraviolet Imager), parti del pacchetto di strumenti STEREO SECCHI (Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation), guardarono le loro regioni di origine nell'atmosfera del Sole. Là, gli scienziati hanno riscontrato il tipico aumento delle radiazioni ultraviolette estreme, che di solito è accompagnato da eventi particellari di questo tipo, ma questa volta in una forma sconosciuta:i movimenti elicoidali erano chiaramente riconoscibili.

"Questa è la prima volta che vediamo un'esplosione di radiazioni contorte come fonte di flussi di elio-3 e particelle ricche di ferro, " dice Bučík. La radiazione è causata dal plasma caldo che si muove lungo le linee del campo magnetico costantemente vorticose e mutevoli nell'atmosfera del Sole. Quando queste linee di campo si raggruppano, potrebbe esserci un improvviso rilascio di energia. "I campi magnetici elicoidali sembrano fornire energia in modo efficiente all'elio-3 e al ferro nell'atmosfera solare, proprio come una bobina a molla che viene rilasciata improvvisamente, " disse Bučik.

"Solo esplorando ulteriormente questo meccanismo possiamo comprendere meglio altre esplosioni solari, " afferma il Dr. Nariaki Nitta del Lockheed Martin Advanced Technology Center di Palo Alto, STATI UNITI D'AMERICA. L'attenzione dei ricercatori è in particolare su un'ulteriore varietà di eventi particellari, le cosiddette espulsioni di massa coronale (CME). The energy of these particles is very high. They can lead to solar storms on Earth, which endanger, Per esempio, satellites. In rare cases, these ejections are also very rich in iron - and then particularly dangerous because of the particles' high mass. The researchers now want to investigate whether these iron-rich particles outbursts, pure, are accelerated by helical radiation bursts.