Il Solar Dynamics Observatory della NASA ha osservato un'esplosione magnetica mai vista prima. Nelle torride regioni superiori dell'atmosfera solare, una protuberanza - un grande anello di materiale lanciato da un'eruzione sulla superficie solare - ha iniziato a ricadere sulla superficie del Sole. Ma prima che potesse farcela, la protuberanza si imbatteva in un groviglio di linee di campo magnetico, scatenando un'esplosione magnetica.

Gli scienziati hanno già visto lo scatto esplosivo e il riallineamento delle linee aggrovigliate del campo magnetico sul Sole, un processo noto come riconnessione magnetica, ma mai innescato da un'eruzione vicina. L'osservazione, che conferma una teoria vecchia di dieci anni, può aiutare gli scienziati a comprendere un mistero chiave sull'atmosfera del Sole, prevedere meglio il tempo spaziale, e può anche portare a scoperte nella fusione controllata e negli esperimenti sul plasma di laboratorio.

"Questa è stata la prima osservazione di un driver esterno di riconnessione magnetica, " disse Abhishek Srivastava, scienziato solare presso l'Indian Institute of Technology (BHU), a Varanasi, India. "Questo potrebbe essere molto utile per comprendere altri sistemi.  Ad esempio, Magnetosfere terrestri e planetarie, altre sorgenti di plasma magnetizzato, compresi esperimenti su scala di laboratorio in cui il plasma è altamente diffusivo e molto difficile da controllare".

In precedenza è stato visto un tipo di riconnessione magnetica nota come riconnessione spontanea, sia sul Sole che intorno alla Terra. Ma questo nuovo tipo di esplosione, chiamato riconnessione forzata, non era mai stato visto direttamente, pensavo fosse stato teorizzato per la prima volta 15 anni fa. Le nuove osservazioni sono state appena pubblicate nel Giornale Astrofisico .

La riconnessione spontanea osservata in precedenza richiede una regione con le giuste condizioni, come avere un sottile strato di gas ionizzato, o plasma, che conduce solo debolmente la corrente elettrica, per verificarsi. Il nuovo tipo, riconnessione forzata, può accadere in una gamma più ampia di luoghi, come nel plasma che ha una resistenza ancora più bassa alla conduzione di una corrente elettrica. Però, può verificarsi solo se c'è un qualche tipo di eruzione per innescarlo. L'eruzione comprime il plasma e i campi magnetici, facendoli ricollegare.

Mentre il miscuglio di linee del campo magnetico del Sole è invisibile, tuttavia influiscono sul materiale che li circonda, una zuppa di particelle cariche ultra-calde note come plasma. Gli scienziati sono stati in grado di studiare questo plasma utilizzando le osservazioni del Solar Dynamics Observatory della NASA, o SDO, osservando specificamente una lunghezza d'onda della luce che mostra particelle riscaldate di 1-2 milioni di kelvin (1,8-3,6 milioni di F).

Le osservazioni hanno permesso loro di vedere direttamente l'evento di riconnessione forzata per la prima volta nella corona solare, lo strato atmosferico più alto del Sole. In una serie di immagini scattate nell'arco di un'ora, una protuberanza nella corona potrebbe essere vista ricadere nella fotosfera. In viaggio, la protuberanza si imbatteva in un groviglio di linee di campo magnetico, facendoli riconnettere in una distinta forma a X.

La riconnessione spontanea offre una spiegazione di quanto sia calda l'atmosfera solare:misteriosamente, la corona è milioni di gradi più calda degli strati atmosferici inferiori, un enigma che ha portato gli scienziati solari per decenni a cercare quale meccanismo sta guidando quel calore. Gli scienziati hanno esaminato più lunghezze d'onda dell'ultravioletto per calcolare la temperatura del plasma durante e dopo l'evento di riconnessione. I dati hanno mostrato che il rilievo, che era abbastanza fresco rispetto alla corona rovente, ha guadagnato calore dopo l'evento. Ciò suggerisce che la riconnessione forzata potrebbe essere un modo in cui la corona viene riscaldata localmente. La riconnessione spontanea può anche riscaldare il plasma, ma la riconnessione forzata sembra essere un riscaldatore molto più efficace, aumentando più rapidamente la temperatura del plasma, più alto, e in maniera più controllata.

Mentre una prominenza era il motore dietro questo evento di riconnessione, altre eruzioni solari come brillamenti ed espulsioni di massa coronale, potrebbe anche causare una riconnessione forzata. Poiché queste eruzioni guidano il clima spaziale, le esplosioni di radiazione solare che possono danneggiare i satelliti intorno alla Terra, comprendere la riconnessione forzata può aiutare i modellisti a prevedere meglio quando particelle cariche ad alta energia dirompenti potrebbero arrivare a tutta velocità sulla Terra.

Capire come la riconnessione magnetica può essere forzata in modo controllato può anche aiutare i fisici del plasma a riprodurre la riconnessione in laboratorio. Questo è in definitiva utile nel campo del plasma da laboratorio per controllarli e stabilizzarli.

Gli scienziati stanno continuando a cercare altri eventi di riconnessione forzata. Con più osservazioni possono iniziare a capire i meccanismi dietro la riconnessione e spesso potrebbe accadere.

"Il nostro pensiero è che la riconnessione forzata sia ovunque, " Srivastava ha detto. "Ma dobbiamo continuare ad osservarlo, per quantificarlo, se vogliamo dimostrarlo".