Utilizzando i dati del Parker Solar Probe (PSP) della NASA, un team guidato dal Southwest Research Institute ha identificato particelle a bassa energia in agguato vicino al Sole che probabilmente hanno avuto origine dalle interazioni del vento solare ben oltre l'orbita terrestre. La PSP si sta avventurando più vicino al Sole di qualsiasi sonda precedente, portando hardware SwRI ha contribuito a sviluppare. Gli scienziati stanno sondando le caratteristiche enigmatiche del Sole per rispondere a molte domande, incluso come proteggere i viaggiatori spaziali e la tecnologia dalle radiazioni associate agli eventi solari.

"Il nostro obiettivo principale è determinare i meccanismi di accelerazione che creano e trasportano pericolose particelle ad alta energia dall'atmosfera solare nel sistema solare, compreso l'ambiente vicino alla Terra, " ha detto il dottor Mihir Desai, un co-investigatore di missione sulla suite di strumenti Integrated Science Investigation of the Sun (IS☉IS), un progetto multi-istituzionale guidato dal Principal Investigator Prof. Dave McComas della Princeton University.. IS☉IS è costituito da due strumenti, Energetic Particle Instrument-High (EPI-Hi) e Energetic Particle Instrument-Low (EPI-Lo). "Con EPI-Lo, siamo stati in grado di misurare particelle a energia estremamente bassa inaspettatamente vicino all'ambiente solare. Abbiamo considerato molte spiegazioni per la loro presenza, ma alla fine hanno determinato che sono la pistola fumante che punta alle interazioni tra le regioni lente e veloci del vento solare che accelerano le particelle ad alta energia da oltre l'orbita della Terra. Alcuni di quelli tornano indietro verso il Sole, rallentando contro la marea del vento solare che si riversa, ma conservando ancora energie sorprendentemente elevate."

PSP, che viaggerà entro 4 milioni di miglia dalla superficie del Sole, sta raccogliendo nuovi dati solari per aiutare gli scienziati a capire come gli eventi solari, come espulsioni di massa coronale, impatto sulla vita sulla Terra. Durante la parte ascendente del ciclo di attività del Sole, la nostra stella rilascia enormi quantità di materia energizzata, campi magnetici e radiazioni elettromagnetiche sotto forma di espulsioni di massa coronale (CME). Questo materiale è integrato nel vento solare, il flusso costante di particelle cariche rilasciate dall'atmosfera superiore del Sole. Le particelle energetiche solari ad alta energia (SEP) rappresentano una seria minaccia di radiazioni per gli esploratori umani che vivono e lavorano al di fuori dell'orbita terrestre bassa e per le risorse tecnologiche come le comunicazioni e i satelliti scientifici nello spazio. La missione sta effettuando le prime misurazioni dirette sia delle popolazioni di fonti a bassa energia che di quelle più pericolose, particelle ad alta energia nell'ambiente vicino al Sole, dove avviene l'accelerazione.

Quando l'attività del Sole raggiunge una pausa, circa ogni 11 anni, le regioni equatoriali solari emettono flussi di vento solare più lenti, viaggiando a circa 1 milione di miglia all'ora, mentre i poli sputano ruscelli più veloci, viaggiando due volte più veloce a 2 milioni di miglia all'ora. Le Stream Interaction Regions (SIR) sono create dalle interazioni ai confini tra il vento solare veloce e lento. I flussi veloci tendono a superare i flussi più lenti che hanno origine a ovest di essi sul Sole, formando regioni di interazione corotante turbolenta (CIR) che producono onde d'urto e particelle accelerate, non dissimili da quelli prodotti dalle CME.

"Per la prima volta, abbiamo osservato particelle a bassa energia da questi CIR vicino all'orbita di Mercurio, " Ha detto Desai. "Abbiamo anche confrontato i dati della PSP con i dati di STEREO, un'altra sonda a energia solare. Misurando l'intera gamma di popolazioni energetiche e correlando i dati con altre misurazioni, speriamo di avere un quadro chiaro dell'origine e dei processi che accelerano queste particelle. Il nostro prossimo passo è integrare i dati in modelli per comprendere meglio l'origine dei SEP e di altri materiali. Parker Solar Probe risolverà molte domande scientifiche enigmatiche ed è garantito che ne genererà anche di nuove."

Questa ricerca è descritta nel documento "Properties of Suprathermal-through-Energetic He Ions Associated with Stream Interaction Regions Observed over Parker Solar Probe's First Two Orbits, " pubblicato il 3 febbraio in un numero speciale del Serie di supplementi per riviste astrofisiche dedicato esclusivamente ai primi risultati scientifici della missione Parker Solar Probe.