A febbraio 2020, Il Solar Dynamics Observatory della NASA, SDO, festeggia il suo decimo anno nello spazio. Negli ultimi dieci anni la navicella spaziale ha tenuto d'occhio costantemente il sole, studiando come il sole crea l'attività solare e guida il clima spaziale, le condizioni dinamiche nello spazio che hanno un impatto sull'intero sistema solare, compresa la Terra.

Dal suo lancio l'11 febbraio 2010, SDO ha raccolto milioni di immagini scientifiche della nostra stella più vicina, dando agli scienziati nuove intuizioni sul suo funzionamento. Le misurazioni SDO del sole, dall'interno all'atmosfera, campo magnetico, e la produzione di energia, hanno contribuito notevolmente alla nostra comprensione della nostra stella più vicina. Anche le immagini di SDO sono diventate iconiche:se hai mai visto un primo piano dell'attività sul sole, era probabilmente da un'immagine SDO.

La lunga carriera di SDO nello spazio gli ha permesso di assistere a quasi un intero ciclo solare, il ciclo di attività del sole di 11 anni. Ecco alcuni punti salienti delle realizzazioni di SDO nel corso degli anni.

1. Fantastici bagliori

La SDO ha assistito a innumerevoli incredibili brillamenti, gigantesche esplosioni di plasma rilasciato dalla superficie solare, molte delle quali sono diventate immagini iconiche della ferocia della nostra stella più vicina. Nel suo primo anno e mezzo, SDO ha visto quasi 200 brillamenti solari, che ha permesso agli scienziati di individuare uno schema. Hanno notato che circa il 15% dei brillamenti aveva un "braccio di fase tardiva" che sarebbe seguito da minuti a ore dopo il brillamento iniziale. Studiando questa classe speciale, gli scienziati hanno ottenuto una migliore comprensione di quanta energia viene prodotta quando il sole erutta.

2. Tornado solari

Nel febbraio 2012, SDO ha catturato immagini che mostrano strani tornado di plasma sulla superficie solare. Osservazioni successive hanno trovato questi tornado, che sono stati creati da campi magnetici che fanno girare il plasma, potrebbe ruotare a velocità fino a 186, 000 miglia orarie. Sulla terra, i tornado raggiungono solo velocità di 300 miglia all'ora.

3. Onde giganti

Il mare agitato di plasma sulla superficie solare può creare onde giganti che viaggiano intorno al sole fino a 3 milioni di miglia all'ora. queste onde, chiamate onde EIT da uno strumento con lo stesso nome sulla navicella dell'Osservatorio solare ed eliofisico che per primo le ha scoperte, sono stati ripresi ad alta risoluzione da SDO nel 2010. Le osservazioni hanno mostrato per la prima volta come le onde si muovono sulla superficie. Gli scienziati sospettano che queste onde siano guidate da espulsioni di massa coronale, che vomitano nuvole di plasma dalla superficie del sole nel sistema solare.

4. Comete combustibili

Negli anni, SDO ha visto due comete volare vicino al sole. Nel dicembre 2011, scienziato ha osservato come la cometa Lovejoy è riuscita a sopravvivere all'intenso riscaldamento mentre passava il 516, 000 miglia sopra la superficie solare. La cometa ISON nel 2013 non è sopravvissuta al suo incontro. Attraverso osservazioni come queste, SDO ha fornito agli scienziati nuove informazioni su come il sole interagisce con le comete.

5. Circolazione globale

non avendo una superficie solida, l'intero sole scorre continuamente a causa del calore intenso che cerca di fuggire e della rotazione del sole. Muovendosi alle medie latitudini ci sono modelli di circolazione su larga scala chiamati circolazione meridiana. Le osservazioni di SDO hanno rivelato che queste circolazioni sono molto più complesse di quanto inizialmente pensavano gli scienziati e sono legate alla produzione di macchie solari. Questi modelli di circolazione possono anche spiegare perché a volte un emisfero potrebbe avere più macchie solari di un altro.

6. Prevedere il futuro

L'effusione solare di materiale dalle espulsioni di massa coronale, o ECM, e la velocità del vento solare attraverso il sistema solare. Quando interagiscono con l'ambiente magnetico terrestre, possono indurre il tempo spaziale, che può essere pericoloso per i veicoli spaziali e gli astronauti. Utilizzando i dati di SDO, Gli scienziati della NASA hanno lavorato alla modellazione del percorso di una CME mentre si muove attraverso il sistema solare per prevedere il suo potenziale effetto sulla Terra. La lunga linea di base delle osservazioni solari ha anche aiutato gli scienziati a formare ulteriori modelli di apprendimento automatico per cercare di prevedere quando il sole potrebbe rilasciare una CME.

7. Dimming coronali

La sottile atmosfera esterna surriscaldata del sole, la corona, a volte si attenua. Gli scienziati che studiano l'oscuramento coronale hanno scoperto che sono collegati alle CME, quali sono i principali driver dei gravi eventi meteorologici spaziali che possono danneggiare i satelliti e danneggiare gli astronauti. Utilizzando un'analisi statistica del gran numero di eventi osservati con SDO, gli scienziati sono stati in grado di calcolare la massa e la velocità delle CME dirette dalla Terra, il tipo più pericoloso. Collegando l'oscuramento coronale alla dimensione delle CME, gli scienziati sperano di poter studiare gli effetti del tempo spaziale intorno ad altre stelle, che sono troppo distanti per misurare direttamente le loro CME.

8. Morte e nascita di un ciclo solare

Con un decennio di osservazioni, SDO ha ora visto quasi un ciclo solare completo di 11 anni. A partire dall'inizio del ciclo solare 24, SDO ha osservato mentre l'attività del sole aumentava fino al massimo solare e poi sbiadiva fino all'attuale minimo solare in corso. Queste osservazioni pluriennali aiutano gli scienziati a comprendere i segni che segnalano il declino di un ciclo solare e l'inizio del successivo.

9. Fori coronali polari

A volte la superficie del sole è contrassegnata da grandi macchie scure chiamate buchi coronali dove l'emissione ultravioletta estrema è bassa. Legato al campo magnetico del sole, i fori seguono il ciclo solare, crescente al massimo solare. Quando si formano nella parte superiore e inferiore del sole, vengono chiamati buchi coronali polari e gli scienziati SDO sono stati in grado di utilizzare la loro scomparsa per determinare quando il campo magnetico del sole si è invertito, un indicatore chiave di quando il sole raggiunge il massimo solare.

10. Nuove esplosioni magnetiche

Alla fine del decennio, nel dicembre 2019, Le osservazioni SDO hanno permesso agli scienziati di scoprire un tipo completamente nuovo di esplosione magnetica. Questo tipo speciale, chiamato riconnessione magnetica spontanea (rispetto alle forme più generali di riconnessione magnetica osservate in precedenza), ha contribuito a confermare una teoria vecchia di decenni. Può anche aiutare gli scienziati a capire perché l'atmosfera solare è così calda, prevedere meglio il tempo spaziale, e portare a scoperte nella fusione controllata e negli esperimenti sul plasma di laboratorio.

Nel suo decimo anno, SDO sarà affiancato da una nuova missione congiunta ESA-NASA, Orbita Solare. Con un'orbita inclinata, Solar Orbiter sarà in grado di vedere le regioni polari per le quali SDO ha una copertura limitata. Solar Orbiter dispone anche di strumenti complementari che consentiranno alle due missioni di lavorare insieme per creare immagini 3D di strutture sotto la superficie visibile del sole, dando agli scienziati una comprensione ancora maggiore dell'attività solare negli anni a venire.