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    Misurare la struttura di un gigantesco brillamento solare

    Un'immagine ultravioletta di un gigantesco brillamento solare il 10/09/2017 vista da SDO, l'Osservatorio sulla dinamica solare. I contorni bianchi mostrano le linee del campo magnetico derivate dai modelli; le regioni rosse mostrano le immagini a microonde ad alta risoluzione dell'Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) che rivelano il rapido aumento, a forma di palloncino, eruzione di gas caldo (la scala mostra la frequenza delle osservazioni). Queste immagini ad alta risoluzione spaziale hanno permesso agli astronomi di confermare che queste regioni sono le posizioni primarie per accelerare e incanalare gli elettroni in rapido movimento nello spazio interplanetario. Credito:NSF, NASA, e Chen et al. 2020

    La corona del sole, il suo caldo strato più esterno, ha una temperatura di oltre un milione di gradi Kelvin, e produce un vento di particelle cariche, ogni anno viene espulso circa un milionesimo della massa della luna. È noto che eventi transitori causano grandi eruzioni di particelle cariche ad alta energia nello spazio, alcuni dei quali bombardano la Terra, producendo bagliori aurorali e occasionalmente interrompendo anche le comunicazioni globali. Un problema che ha a lungo sconcertato gli astronomi è il modo in cui il sole produce queste particelle ad alta energia.

    Si ritiene che i razzi o altri tipi di eventi impulsivi siano meccanismi chiave. Il gas caldo viene ionizzato e produce un foglio sottostante di corrente circolante che genera potenti spire di campo magnetico. Quando questi anelli si attorcigliano e si rompono, possono espellere improvvisamente impulsi di particelle cariche. Nell'immagine standard dei brillamenti solari, movimenti su larga scala guidano questa attività, ma dove e come l'energia viene rilasciata localmente, e come le particelle vengono accelerate, sono rimasti incerti perché le proprietà magnetiche del foglio di corrente su larga scala non sono state misurate a dimensioni sufficientemente piccole da corrispondere ai domini di attività di flaring.

    CfA astronomi Chengcai Shen, Katharine Reeves e un team di loro collaboratori riportano osservazioni spazialmente risolte delle regioni del campo magnetico e dell'attività degli elettroni espulsi da flare. Il team ha utilizzato la schiera di tredici antenne presso l'Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) e le sue tecniche di imaging a microonde per osservare il gigantesco brillamento solare il 10 settembre 2017. Con il progredire dell'evento hanno visto una rapida ascesa, cavità scura a forma di palloncino, corrispondente a linee di campo magnetico attorcigliate in aumento, rottura, ed espellere gli elettroni visti approssimativamente lungo l'asse delle linee di campo.

    Gli scienziati sono stati in grado di modellare i dettagli della configurazione, e stimando l'intensità del campo magnetico e la velocità del flusso di plasma, hanno determinato che solo questo grande bagliore rilasciava durante i suoi pochi minuti di picco circa lo 0,02% dell'energia dell'intero sole. I loro risultati suggeriscono che questo tipo di strutture spaziali nel campo sono le posizioni primarie per accelerare e incanalare gli elettroni in rapido movimento nello spazio interplanetario, e dimostrare la potenza di questi nuovi, tecniche di imaging risolte spazialmente.


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