Per la prima volta, onde torsionali di Alfvén sono state osservate direttamente nella corona solare da un team di ricercatori dell'Università di Oslo e dell'Università di Warwick. La scoperta fa luce sull'origine delle onde magnetiche e sul loro ruolo nel riscaldamento della corona solare.

Proprio come uno stagno d'acqua, l'atmosfera solare, riempito di plasma magnetizzato, può supportare una varietà di onde. Onde puramente magnetiche, note anche come onde di Alfvén, sono stati previsti nel 1942 dal fisico svedese del plasma Hannes Alfvén, che in seguito ricevette il premio Nobel nel 1970.

Si pensa che le onde di Alfvén svolgano un ruolo importante nel riscaldamento dell'atmosfera esterna del sole, la corona. La corona raggiunge temperature di milioni di gradi. Però, la superficie visibile del sole è molto più fresca, a temperature di soli 6000 gradi. Il buon senso suggerisce che la temperatura dovrebbe diminuire quanto più ci allontaniamo da un oggetto caldo. Questo, però, non si applica nell'atmosfera solare. Grazie alle loro proprietà, Le onde di Alfvén sono in grado di trasportare l'energia in modo efficiente dalla bassa atmosfera solare fino alla corona. Nelle strutture al sole, si manifestano come un movimento torsionale del campo magnetico in direzioni alternate, simile al movimento del pendolo rotante in un orologio dell'anniversario. Loro sono, però, notoriamente difficile da rilevare, perché possono essere visti solo negli spettri solari nell'emissione proveniente dagli atomi nell'atmosfera solare. La lunghezza d'onda dell'emissione è perturbata dalle onde come una sirena che cambia il suo tono quando passa davanti all'osservatore. Fino ad ora, non era chiaro se le onde torsionali di Alfvén fossero presenti nella corona solare, o come sono stati generati.

Il campo magnetico solare è continuamente attorcigliato e intrecciato dai movimenti dinamici negli strati più bassi dell'atmosfera solare. Se una struttura così contorta è destabilizzata, può eruttare e riconnettersi con il campo magnetico circostante attraverso un processo noto come riconnessione magnetica. Il team di scienziati guidato dalla dott.ssa Petra Kohutova dell'Università di Oslo (Norvegia) è riuscito a osservare in modo molto dettagliato un tale evento che si verifica nel lembo solare orientale. Durante l'eruzione, l'energia accumulata nel campo magnetico è stata rilasciata nella corona, superando l'equilibrio del campo magnetico e innescando un'onda torsionale di Alfvén su larga scala.

Per analizzare l'evento, i ricercatori hanno combinato i dati di due osservatori spaziali della NASA:l'Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) e il Solar Dynamic Observatory (SDO). Sono stati in grado di recuperare informazioni sul movimento del plasma solare durante l'eruzione dagli spettri solari e collegarle alle dinamiche osservate nei dati di imaging. Combinando sia l'imaging che le firme spettrali, hanno ottenuto una chiara evidenza della generazione di un'onda torsionale che ha portato l'energia magnetica dal sito di riconnessione nella corona.

"Oltre ad avere per la prima volta osservato direttamente le onde torsionali di Alfvén nella corona solare, abbiamo anche dimostrato che la riconnessione magnetica può portare alla generazione di tali onde, " dice la dottoressa Kohutova.

Poiché l'atmosfera solare inferiore è piena di strutture magnetiche contorte su piccola scala, tale meccanismo di generazione di onde è probabilmente molto comune.

"Questa è una scoperta importante, perché possiamo concludere che gli onnipresenti eventi di riconnessione che si verificano nell'atmosfera solare possono eccitare le onde di Alfvén su scala globale, " continua la dottoressa Kohutova.

È tuttavia necessaria una grande risoluzione spaziale e spettrale affinché i telescopi siano in grado di rilevare tali eventi. Il telescopio solare di 4 metri Daniel K. Inouye, il più grande telescopio solare del mondo, di recente costruzione alle Hawaii, potrebbe fornire agli astronomi i pezzi mancanti del puzzle del riscaldamento coronale.