Circa 17 anni fa, J. Martin Laming, un astrofisico presso l'U.S. Naval Research Laboratory, ha teorizzato perché la composizione chimica del tenue strato più esterno del Sole differisce da quella più in basso. La sua teoria è stata recentemente convalidata da osservazioni combinate delle onde magnetiche del Sole dalla Terra e dallo spazio.

Il suo articolo di rivista scientifica più recente descrive come queste onde magnetiche modificano la composizione chimica in un processo completamente nuovo per la fisica solare o l'astrofisica, ma già noto nelle scienze ottiche, essendo stato oggetto di premi Nobel assegnati a Steven Chu nel 1997 e Arthur Ashkin nel 2018.

Laming ha iniziato ad esplorare questi fenomeni a metà degli anni '90, e ha pubblicato per la prima volta la teoria nel 2004.

"È soddisfacente apprendere che le nuove osservazioni dimostrano ciò che accade "sotto il cofano" nella teoria, e che in realtà accade per davvero sul Sole, " Egli ha detto.

Il Sole è composto da molti strati. Gli astronomi chiamano il suo strato più esterno la corona solare, visibile solo dalla Terra durante un'eclissi solare totale. Tutta l'attività solare nella corona è guidata dal campo magnetico solare. Questa attività consiste in brillamenti solari, espulsioni di massa coronale, vento solare ad alta velocità, e particelle energetiche solari. Queste varie manifestazioni dell'attività solare sono tutte propagate o innescate da oscillazioni o onde sulle linee del campo magnetico.

"Le stesse onde, quando colpiscono le regioni solari inferiori, causare il cambiamento nella composizione chimica, che vediamo nella corona mentre questo materiale si muove verso l'alto, " Disse Laming. "In questo modo, la composizione chimica coronale offre un nuovo modo di comprendere le onde nell'atmosfera solare, e nuove intuizioni sulle origini dell'attività solare".

Christoph Englert, capo della divisione di scienze spaziali del Laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti, sottolinea i vantaggi per la previsione del tempo del Sole e come la teoria di Laming potrebbe aiutare a prevedere i cambiamenti nella nostra capacità di comunicare sulla Terra.

"Stimiamo che il Sole sia composto per il 91 percento da idrogeno, ma la piccola frazione rappresentata da ioni minori come il ferro, silicio, o il magnesio domina l'emissione radiativa nell'ultravioletto e nei raggi X dalla corona, " ha detto. "Se l'abbondanza di questi ioni sta cambiando, l'uscita radiativa cambia."

"Ciò che accade sul Sole ha effetti significativi sull'atmosfera superiore della Terra, che è importante per le tecnologie di comunicazione e radar che si basano sulla propagazione di radiofrequenze oltre l'orizzonte o terra-spazio, " ha detto Englert.

Ha anche un impatto sugli oggetti in orbita. La radiazione viene assorbita negli strati atmosferici superiori della Terra, che fa sì che l'atmosfera superiore formi plasma, la ionosfera, e di espandersi e contrarsi, influenzando la resistenza atmosferica su satelliti e detriti orbitali.

"Il Sole rilascia anche particelle ad alta energia, " Laming ha detto. "Possono causare danni ai satelliti e ad altri oggetti spaziali. Le stesse particelle ad alta energia sono microscopiche, ma è la loro velocità che li rende pericolosi per l'elettronica, pannelli solari, e apparecchiature di navigazione nello spazio."

Englert ha affermato che prevedere in modo affidabile l'attività solare è un obiettivo a lungo termine, che ci richiede di comprendere il funzionamento interno della nostra stella. Quest'ultimo traguardo è un passo in questa direzione.

"C'è una lunga storia di progressi nell'astronomia che seminano progresso tecnologico, tornando indietro fino a Galileo, " Ha detto Englert. "Siamo entusiasti di portare avanti questa tradizione a sostegno della Marina degli Stati Uniti".