Non sappiamo perché la corona solare sia così calda. Credito:wikipedia, CC BY-ND
Se chiedi a un bambino di dipingere un quadro del sole, molto probabilmente otterrai un cerchio giallo brillante su un pezzo di carta. Questo è in realtà abbastanza preciso, dato che il sole è una palla di gas caldo e che la sua superficie (chiamata fotosfera) brilla per lo più di una luce gialla brillante. Il colore giallo è determinato dalla temperatura della fotosfera, che è circa 5, 500°C.
Infatti, il sole a volte sembra più o meno esattamente come il disegno di un bambino. Durante un'eclissi solare, l'atmosfera esterna del sole, chiamata corona solare, può effettivamente essere visto come un cerchio luminoso, con la luna che blocca il resto della luce del sole. Come il sole sotto, la corona è costituita da un plasma, un gas di particelle cariche. Circa 80 anni fa, gli scienziati hanno scoperto che la temperatura della corona solare è in realtà molto più calda della superficie, a pochi milioni di gradi Celsius. Da allora questa scoperta ha sconcertato il campo della fisica solare.
Le alte temperature della corona la fanno espandere nello spazio come un flusso continuo di plasma chiamato vento solare. Ma come il sole acceleri questo vento è un altro gigantesco mistero. Per fortuna, La sonda solare Parker della NASA, ha recentemente raggiunto un incontro ravvicinato con il sole e sta iniziando a rispondere a queste e a molte altre domande, con i suoi primi risultati appena pubblicati in una serie di articoli in Natura (Vedere qui, qui, qui e qui).
Dove nessuno è mai andato prima
Le prime idee per una missione alla scoperta dei misteri del sole risalgono agli anni '50. Ma all'epoca l'ambiente ostile vicino al sole si è rivelato troppo impegnativo per le tecnologie dei veicoli spaziali.
Nel 2018, La NASA ha finalmente lanciato la Parker Solar Probe per perseguire questo primo sogno. La sua orbita avvicinerà sempre di più la navicella al sole nei prossimi anni. Al suo incontro più ravvicinato nel 2024, sarà a poco più di sei milioni di chilometri dal sole. Sebbene questo numero suoni ancora abbastanza grande, è molto più vicino al sole di quanto qualsiasi navicella spaziale sia mai stata prima. Per confronto, la Terra orbita intorno al sole a una distanza di 150 milioni di chilometri.
Gli strumenti sulla navicella misurano direttamente il plasma del vento solare e i campi elettromagnetici intorno alla navicella. La navicella misura anche particelle energetiche, che sono ioni (atomi che hanno perso elettroni) o elettroni che viaggiano molto più velocemente del vento solare. La sonda ha anche uno strumento di imaging a bordo che scatta fotografie della corona.
Rappresentazione artistica della Parker Solar Probe. Credito:NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
Primi risultati
Le prime misurazioni della Parker Solar Probe mostrano che le variazioni della velocità del vento e del campo magnetico sono molto maggiori di quelle osservate vicino alla Terra. Per esempio, i sensori di campo magnetico hanno rilevato grandi capovolgimenti nella direzione del campo magnetico.
Non abbiamo idea di cosa siano realmente questi "torni indietro". Ma le misurazioni mostrano che coincidono con l'aumento della velocità del vento solare che si allontana dal sole. Ciò avviene attraverso "getti" brevi e forti:aumenti della velocità del flusso del vento solare con una durata di pochi minuti.
L'esatta natura dei commutatori magnetici e dei getti è certamente un enigma che dovremo risolvere in futuro. Sono così intensi che potrebbero effettivamente essere un fattore importante per guidare l'accelerazione del vento solare.
Gli strumenti sulla sonda hanno anche rilevato molte fluttuazioni minori nei campi elettromagnetici. Come i tornanti, abbiamo saputo della loro esistenza da misurazioni precedenti, ma la loro intensità vicino al sole è davvero sorprendente. Ciò suggerisce che potrebbero effettivamente avere un ruolo importante nel riscaldamento della corona solare e nell'accelerazione del vento solare.
Un'altra scoperta interessante è arrivata dopo il verificarsi di un brillamento solare, una brillante eruzione di radiazioni ultraviolette nella corona. I rilevatori della sonda hanno misurato le particelle che erano state accelerate in una regione attiva nella corona. La tempistica dell'arrivo di queste particelle ha rivelato che avevano viaggiato per una distanza dal sole più lunga del previsto. Poiché le particelle energetiche seguono le linee del campo magnetico del sole, questo tempo di viaggio più lungo suggerisce che il campo magnetico ha più struttura tra il sole e la sonda di quanto si pensasse in precedenza.
Lo strumento di imaging ha anche visto le firme di espulsioni di massa coronale vicino al sole. Si tratta di grandi eruzioni di materiale che hanno origine nella corona solare. Lo studio di queste eruzioni è piuttosto importante per la nostra società. Se una grande espulsione di massa coronale colpisce la Terra, può causare molti disagi, come interruzioni di corrente, perdita di segnali GPS, interruzioni delle comunicazioni radio e danni per i viaggiatori aerei e gli astronauti.
Anche dopo i primi risultati della sonda, molte domande restano aperte. Però, avvicinarsi al sole ha già dimostrato di valerne assolutamente la pena. Nei prossimi anni la navicella spaziale si avvicinerà ancora di più e sono sicuro che i suoi strumenti moderni consentiranno numerose nuove scoperte scientifiche.
Quelli di noi che lavorano sul campo sono molto entusiasti della prospettiva che queste misurazioni ci aiuteranno presto a svelare i più grandi misteri del sole:perché la corona solare è così calda e come il vento solare viene accelerato.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
