L'elio è il secondo elemento più abbondante nell'universo dopo l'idrogeno. Ma gli scienziati non sono sicuri di quanto ci sia effettivamente nell'atmosfera del Sole, dove è difficile misurare. Conoscere la quantità di elio nell'atmosfera solare è importante per comprendere l'origine e l'accelerazione del vento solare, il flusso costante di particelle cariche dal Sole.

Nel 2009, La NASA ha lanciato un'indagine su un razzo sonda per misurare l'elio nell'atmosfera solare estesa, la prima volta che abbiamo raccolto una mappa globale completa. I risultati, recentemente pubblicato in Astronomia della natura , ci stanno aiutando a comprendere meglio il nostro ambiente spaziale.

In precedenza, quando si misurano i rapporti tra elio e idrogeno nel vento solare quando raggiunge la Terra, le osservazioni hanno trovato rapporti molto più bassi del previsto. Gli scienziati sospettavano che l'elio mancante potesse essere stato lasciato nello strato atmosferico più esterno del Sole, la corona, o forse in uno strato più profondo. Scoprire come questo accade è la chiave per capire come viene accelerato il vento solare.

Per misurare la quantità di elio atmosferico e idrogeno, La diffusione della risonanza dell'elio della NASA nella corona e nell'eliosfera, o HERSCHEL, razzo sonda ha preso immagini della corona solare. Guidato dal Naval Research Lab di Washington, DC, HERSCHEL è stata una collaborazione internazionale con l'Osservatorio Astrofisico di Torino in Italia e l'Institute d'Astrophysique Spatiale in Francia.

Le osservazioni di HERSCHEL hanno mostrato che l'elio non era distribuito uniformemente attorno alla corona. La regione equatoriale non aveva quasi elio mentre le aree a latitudini medie ne avevano di più. Confronto con le immagini dell'Osservatorio solare ed eliosferico dell'ESA/NASA (SOHO), gli scienziati sono stati in grado di mostrare che l'abbondanza alle medie latitudini si sovrappone al punto in cui le linee del campo magnetico del Sole si aprono nel sistema solare.

Ciò mostra che il rapporto tra elio e idrogeno è fortemente connesso con il campo magnetico e la velocità del vento solare nella corona. Le regioni equatoriali, che aveva misurazioni di bassa abbondanza di elio, misurazioni abbinate dal vento solare vicino alla Terra. Ciò indica che l'atmosfera solare è più dinamica di quanto pensassero gli scienziati.

L'indagine sul razzo sonda HERSCHEL si aggiunge a un corpo di lavoro che cerca di comprendere l'origine della componente lenta del vento solare. HERSCHEL indaga a distanza la composizione elementare della regione in cui il vento solare è accelerato, che può essere analizzato in tandem con misurazioni in situ del sistema solare interno, come quelli della Parker Solar Probe. Mentre il calore del Sole è sufficiente per alimentare l'elemento più leggero, i protoni di idrogeno ionizzato, per sfuggire al Sole come un vento supersonico, altra fisica deve aiutare a potenziare l'accelerazione di elementi più pesanti come l'elio. Così, comprendere l'abbondanza degli elementi nell'atmosfera del Sole, fornisce ulteriori informazioni mentre cerchiamo di apprendere la storia completa di come viene accelerato il vento solare.

Nel futuro, gli scienziati hanno in programma di effettuare più osservazioni per spiegare la differenza di abbondanza. Due nuovi strumenti, Metis e EUI a bordo del Solar Orbiter dell'ESA/NASA, sono in grado di effettuare misurazioni dell'abbondanza globale simili e contribuiranno a fornire nuove informazioni sul rapporto dell'elio nella corona.