Gli scienziati hanno scoperto getti a forma di girino provenienti da regioni con intensi campi magnetici sul Sole. A differenza di quelli che vivono sulla Terra, questi "girini" - formalmente chiamati pseudo-shock - sono fatti interamente di plasma, il materiale elettricamente conduttore costituito da particelle cariche che rappresentano circa il 99 percento dell'universo osservabile. La scoperta aggiunge un nuovo indizio a uno dei misteri più antichi dell'astrofisica.

Per 150 anni gli scienziati hanno cercato di capire perché la sottile atmosfera superiore del Sole, la corona, è oltre 200 volte più calda della superficie solare. Questa regione, che si estende per milioni di miglia, in qualche modo si surriscalda e rilascia continuamente particelle altamente cariche, che corrono attraverso il sistema solare a velocità supersoniche.

Quando quelle particelle incontrano la Terra, hanno il potenziale per danneggiare i satelliti e gli astronauti, interrompere le telecomunicazioni, e persino interferire con le reti elettriche durante eventi particolarmente forti. Capire come la corona diventi così calda può in definitiva aiutarci a capire la fisica fondamentale dietro ciò che guida queste interruzioni.

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno ampiamente discusso due possibili spiegazioni per il riscaldamento coronale:nanoflares e onde elettromagnetiche. La teoria dei nanoflare propone esplosioni simili a bombe, che rilasciano energia nell'atmosfera solare. Fratelli ai più grandi brillamenti solari, si prevede che si verifichino quando le linee del campo magnetico si riconnettono in modo esplosivo, rilasciando un'ondata di caldo, particelle cariche. Una teoria alternativa suggerisce che un tipo di onda elettromagnetica chiamata onde di Alfvén potrebbe spingere particelle cariche nell'atmosfera come un'onda oceanica che spinge un surfista. Gli scienziati ora pensano che la corona possa essere riscaldata da una combinazione di fenomeni come questi, invece di uno solo.

La nuova scoperta di pseudo-shock aggiunge un altro giocatore a quel dibattito. Particolarmente, può contribuire al calore della corona in momenti specifici, cioè quando il Sole è attivo, come durante i massimi solari, la parte più attiva del ciclo di 11 anni del Sole, caratterizzata da un aumento delle macchie solari, brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale.

La scoperta dei girini solari è stata alquanto fortuita. Durante l'analisi recente dei dati dello spettrografo di imaging della regione dell'interfaccia della NASA, o IRIS, gli scienziati hanno notato getti allungati unici che emergono dalle macchie solari ¬— cool, regioni magneticamente attive sulla superficie del Sole e in aumento 3, 000 miglia fino alla corona interna. I getti, con teste voluminose e code rarefatte, sembrava agli scienziati come girini che nuotano attraverso gli strati del sole.

"Cercavamo onde e getti di plasma, ma invece, abbiamo notato questi pseudo-shock dinamici, come getti di plasma scollegati, che non sono come veri shock ma altamente energetici per soddisfare le perdite radiative del Sole, " disse Abhishek Srivastava, scienziato presso l'Indian Institute of Technology (BHU) di Varanasi, India, e autore principale del nuovo articolo in Astronomia della natura .

Utilizzando simulazioni al computer corrispondenti agli eventi, hanno determinato che questi pseudo-shock potrebbero trasportare abbastanza energia e plasma per riscaldare la corona interna.

Gli scienziati ritengono che gli pseudo-shock vengano espulsi dalla riconnessione magnetica, un groviglio esplosivo di linee di campo magnetico, che spesso si verifica dentro e intorno alle macchie solari. Finora gli pseudo-shock sono stati osservati solo intorno ai bordi delle macchie solari, ma gli scienziati si aspettano che verranno trovati anche in altre regioni altamente magnetizzate.

Negli ultimi cinque anni, IRIS ha tenuto d'occhio il Sole nei suoi 10, Più di 000 orbite intorno alla Terra. È uno dei tanti nella flotta di osservazione solare della NASA che ha osservato continuamente il Sole negli ultimi due decenni. Insieme, stanno lavorando per risolvere il dibattito sul riscaldamento coronale e risolvere altri misteri che il Sole conserva.

"Dall'inizio, l'indagine scientifica IRIS si è concentrata sulla combinazione di osservazioni ad alta risoluzione dell'atmosfera solare con simulazioni numeriche che catturano processi fisici essenziali, ", ha affermato Bart De Pontieu, ricercatore presso il Lockheed Martin Solar &Astrophysics Laboratory di Palo Alto, California. "Questo documento è una bella illustrazione di come un approccio così coordinato può portare a nuove intuizioni fisiche su ciò che guida la dinamica dell'atmosfera solare".

Il nuovo membro della flotta eliofisica della NASA, Sonda solare Parker, potrebbe essere in grado di fornire ulteriori indizi sul mistero del riscaldamento coronale. Lanciato nel 2018, l'astronave vola attraverso la corona solare per tracciare come l'energia e il calore si muovono attraverso la regione ed esplorare ciò che accelera il vento solare e le particelle energetiche solari. Guardando i fenomeni molto al di sopra della regione in cui si trovano gli pseudo-shock, L'indagine di Parker Solar Probe spera di far luce su altri meccanismi di riscaldamento, come nanoflares e onde elettromagnetiche. Questo lavoro completerà la ricerca condotta con IRIS.

"Questo nuovo meccanismo di riscaldamento potrebbe essere paragonato alle indagini che farà Parker Solar Probe, " disse Aleida Higginson, vice scienziato del progetto per Parker Solar Probe presso il laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University di Laurel, Maryland. "Insieme potrebbero fornire un quadro completo del riscaldamento coronale".