L'analisi continua dei dati di Parker Solar Probe sta iniziando a creare un'immagine più chiara dell'attività magnetica del sole, che potrebbe rafforzare la nostra capacità di prevedere eventi solari pericolosi.

E più informazioni arrivano, più tutto si adatta alle teorie postulate all'inizio del millennio dai ricercatori dell'Università del Michigan. Justin Kasper, professore di scienze e ingegneria del clima e dello spazio presso la U-M, hanno detto quegli attuali ed ex ricercatori dell'UM, guidato da Lennard Fisk, il Thomas M. Donahue Distinguished University Professor of Space Science, ha messo insieme un quadro intricato del funzionamento del sole molto prima del lancio di Parker nell'agosto 2018.

"Non è come avere i dati e inventare una teoria che si allinea con essi, " disse Kasper, che funge da investigatore principale per la suite di strumenti Solar Wind Electrons Alpha and Protons (SWEAP) di Parker. "Questa è forse la chiusura osservativa che emerge su una teoria che è stata pubblicata due decenni fa".

I nuovi dati sono riassunti e confrontati con il lavoro precedente in Lettere per riviste astrofisiche .

I sensori a bordo del veicolo spaziale hanno prodotto dati che suggeriscono:

• L'atmosfera del sole, composto da plasma e campi magnetici, si muove in un modello di circolazione globale generale. Parker Solar Probe può osservare una piccola sezione in qualsiasi momento.
• Vicino al sole, il vento solare, il flusso verso l'esterno di particelle cariche dalla superficie, è incorporato con bruschi cambiamenti nella direzione del campo magnetico, chiamati tornanti, lungo il quale il vento solare scorre a velocità accelerata.
• Il campo magnetico coronale globale scorre sulla superficie del sole attraverso un processo chiamato riconnessione di interscambio, quando i circuiti chiusi del campo magnetico che spuntano dalla superficie del sole si riallineano in modo esplosivo con le linee del campo magnetico aperto che si estendono nel sistema solare.

Ciascuno di questi elementi rivela processi fondamentali che si verificano al sole e questa comprensione ha applicazioni pratiche qui sulla Terra.

"Ciò che questo ci dà è un'idea di come il sole produce venti solari lenti e veloci, " ha detto Kasper. "Definire quel meccanismo è la chiave per prevedere quando una transizione dal vento solare lento a quello veloce colpirà la Terra e creerà una tempesta geomagnetica".

Queste conclusioni concordano con le previsioni avanzate nei documenti di ricerca del 1999 e del 2001 di Fisk e dei colleghi della UM. Uno di quelli, Thomas Zurbuchen, è attualmente direttore associato della direzione della missione scientifica della NASA.

"È incredibile vedere Parker Solar Probe fornire un pezzo mancante del puzzle per supportare ed espandere le idee a cui abbiamo pensato per la prima volta con i dati dei veicoli spaziali di quasi 25 anni fa, "ha detto Zurbuchen. "Mentre Parker Solar Probe vola più vicino al sole, Non vedo l'ora di vedere quali risposte - e domande - impareremo dopo".

Molto tempo in arrivo

"Male."

Ecco come Fisk, coautore del nuovo articolo APJ Letters, ricorda che i suoi primi lavori furono accettati dai fisici solari. Ha offerto possibili spiegazioni su come interagiscono diversi fenomeni solari, ma i dati per verificare queste cose erano limitati dalla tecnologia. Gli effetti dei fenomeni vicino al sole sono stati osservati solo nell'eliosfera più lontana. L'eliosfera è la regione dello spazio, compreso il nostro sistema solare, che il vento solare influenza.

In quelle precedenti pubblicazioni, Fisk ha teorizzato che, in diverse aree della corona, le cosiddette linee magnetiche aperte che si estendono dalla superficie del sole nello spazio dovrebbero circolare in uno schema chiuso, con moti sia in direzione che contrari alla rotazione del sole. E ipotizzò anche che i singoli salti di riconnessione di interscambio si sarebbero combinati per consentire i movimenti complessivi della corona sulla superficie del sole.

Fisk ha trovato i suoi primi indizi sulla strana attività magnetica nell'eliosfera solare dopo aver setacciato i dati raccolti durante la missione ESA/NASA Ulysses. Lanciato nel 1990, Ulisse è stata la prima navicella spaziale a sorvolare i poli del sole. Là, la navicella ha registrato la radiazione di particelle che ha avuto origine a latitudini solari inferiori, una scoperta che ha suggerito che il campo magnetico osservato da Ulisse doveva essere in movimento nella corona solare.

Il team che ha condotto questa ricerca includeva Zurbuchen e Nathan Schwadron, ora professore di fisica e astronomia all'Università del New Hampshire.

Dalla pubblicazione di quei documenti precedenti, Fisk è passato ad altri progetti di ricerca. Ma il suo vicino d'ufficio era Kasper. E quando i primi dati di Parker Solar Probe sono arrivati ​​l'anno scorso, Fisk ha potuto vedere come tutto combacia.

"Una volta ottenuta la conferma di questo processo di base, all'improvviso, ci sono tutte queste implicazioni su come funziona il sole, come funziona il suo campo magnetico e come viene accelerato il vento solare, "Ha detto Fisk. "Ti dà l'opportunità di risolvere molti altri problemi di fisica solare e stellare perché ora hai i meccanismi di base".

Mentre Parker Solar Probe continua ad avvicinarsi al sole, la missione fornirà ampie opportunità per testare e convalidare le previsioni della teoria.

Parker Solar Probe fa parte del programma Heliophysics Living With a Star della NASA, creato per esplorare gli aspetti del sistema Sole-Terra che influenzano direttamente la vita e la società. Il programma è gestito dal Goddard Space Flight Center dell'agenzia a Greenbelt, Maryland, per la direzione della missione scientifica della NASA a Washington. Johns Hopkins APL progettato, costruito e gestisce il veicolo spaziale.

Il documento è intitolato "Circolazione globale del flusso magnetico aperto del sole".