Un nuovo studio condotto dall'Università delle Hawaii (UH) a Mānoa ha contribuito a perfezionare la comprensione della quantità di idrogeno, elio e altri elementi presenti nelle violente esplosioni del Sole, e altri tipi di "eolico" solare, "un flusso di atomi ionizzati espulso dal Sole.

Le espulsioni di massa coronale (CME) sono gigantesche esplosioni di plasma che eruttano dal sole, dirigendosi verso il sistema solare a velocità pari a 2 milioni di miglia all'ora. Come il sole stesso, la maggior parte degli atomi di una CME sono idrogeno. Quando queste particelle interagiscono con l'atmosfera terrestre, portano alle brillanti luci multicolori dell'aurora boreale. Hanno anche il potenziale per mettere fuori combattimento le comunicazioni, portando la civiltà moderna a un punto morto.

E la loro causa è praticamente un mistero.

Il ricercatore della UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) Gary Huss ha guidato un team di scienziati nell'indagine su un campione di vento solare raccolto dalla missione Genesis della NASA.

La maggior parte della nostra comprensione della composizione del sole, che costituisce il 99,8% della massa del Sistema Solare, proviene da osservazioni astronomiche e misurazioni di un raro tipo di meteorite. Nel 2001, la sonda Genesis si è diretta nello spazio per raccogliere campioni di vento solare in materiali puri, e riportare il materiale sulla Terra per essere studiato in laboratorio. Quei campioni rappresentavano particelle raccolte da diverse fonti di vento solare, compresi quelli espulsi dalle CME.

I campioni di Genesi hanno consentito una valutazione più accurata dell'abbondanza di idrogeno nelle CME e in altri componenti del vento solare. Circa il 91% degli atomi del Sole sono idrogeno, quindi tutto ciò che accade nel plasma del vento solare è influenzato dall'idrogeno.

Però, misurare l'idrogeno nei campioni Genesis si è rivelato una sfida. Una componente importante del recente lavoro è stata quella di sviluppare standard appropriati utilizzando minerali terrestri con quantità note di idrogeno, impiantato con idrogeno da un acceleratore di laboratorio.

Una determinazione precisa della quantità di idrogeno nel vento solare ha permesso ai ricercatori di discernere piccole differenze nella quantità di neon ed elio rispetto all'idrogeno espulso da queste massicce espulsioni solari. Elio e neon, entrambi i gas nobili, sono difficili da ionizzare. Le nuove misurazioni dell'idrogeno hanno mostrato che l'elio e il neon erano entrambi arricchiti nelle espulsioni di massa coronale, fornendo indizi sulla fisica sottostante nel Sole che causa le espulsioni di massa coronale.

Nell'evento molto energico, "il materiale espulso sembra arricchirsi quasi sistematicamente di atomi che richiedono più energia per ionizzare, "ha detto Ryan Ogliore, co-autore e assistente professore di fisica alla Washington University di St. Louis. "Questo ci dice molto sulla fisica coinvolta nelle prime fasi dell'esplosione del Sole".