La missione Solar Orbiter dell'ESA. Credito:ESA/ATG medialab
Gli scienziati hanno a lungo interrogato il motivo per cui le esplosioni di gas caldo del sole non si raffreddano velocemente come previsto, e ora hanno usato un supercomputer per scoprirlo.
Il team confronterà le simulazioni con i dati "reali" della missione Solar Orbiter, con la speranza che confermi le loro previsioni e fornisca una risposta conclusiva.
Il vento solare è un flusso di particelle cariche proiettate continuamente dal sole nel sistema solare. Queste espulsioni hanno un grande impatto sulle condizioni del nostro sistema solare e colpiscono costantemente la Terra.
Impatti sulla Terra
Se il vento solare è particolarmente forte, può causare problemi a:
Per prevedere e prepararsi con successo a tali eventi meteorologici spaziali, un team di scienziati sta cercando di risolvere i misteri del tempo spaziale. Ciò include il modo in cui il vento solare viene riscaldato e accelerato.
Il gruppo, con il finanziamento del Science and Technology Facilities Council (STFC) e guidato da UCL, ha eseguito e analizzato simulazioni del vento solare su un potente supercomputer.
Le simulazioni sono state effettuate utilizzando il Distributed Research utilizzando il servizio Data Intensive at Leicester della struttura di Advanced Computing (DiRAC) High Performance Computing (HPC), finanziato da STFC.
Quando il vento solare colpisce la Terra, è quasi 10 volte più caldo del previsto, con una temperatura di circa 100, 000 a 200, 000 gradi Celsius. L'atmosfera esterna del sole, dove nasce il vento solare, è tipicamente un milione di gradi Celsius.
Simulazione del vento solare
Utilizzando queste simulazioni, il team ha dedotto che il vento solare rimane caldo più a lungo a causa della riconnessione magnetica su piccola scala che si forma nella turbolenza del vento solare.
Questo fenomeno si verifica quando due linee di campo magnetico opposte si rompono e si riconnettono tra loro, rilasciando enormi quantità di energia. Questo è lo stesso processo che innesca grandi bagliori che eruttano dall'atmosfera esterna del sole.
L'autore principale Jeffersson Agudelo di UCL ha dichiarato:"La riconnessione magnetica avviene quasi spontaneamente e per tutto il tempo nel turbolento vento solare. Questo tipo di riconnessione si verifica in genere su un'area di diverse centinaia di chilometri, che è davvero piccola rispetto alle vaste dimensioni dello spazio. Usando la potenza dei supercomputer, siamo stati in grado di affrontare questo problema come mai prima d'ora. Gli eventi di riconnessione magnetica che osserviamo nella simulazione sono così complicati e asimmetrici, stiamo continuando la nostra analisi di questi eventi".
Utilizzo dei dati di Solar Orbiter
Per confermare le loro previsioni, il team confronterà i propri dati con quelli raccolti dall'ultima missione di punta dell'Agenzia spaziale europea (ESA), Orbita Solare.
Il Solar Orbiter è progettato per trovare le origini e le cause del vento solare e studiare il funzionamento del nostro sole.
Agudelo ha spiegato:"Questo è un momento incredibilmente eccitante per combinare enormi simulazioni di plasma con le ultime osservazioni del Solar Orbiter. La nostra comprensione della riconnessione e della turbolenza potrebbe fare un grande balzo in avanti combinando le nostre simulazioni con i nuovi dati del Solar Orbiter".
Uno degli strumenti a bordo del veicolo spaziale è lo strumento SPICE (Spectral Investigation of the Coronal Environment) di STFC RAL Space. Lo strumento aiuterà a risolvere uno dei segreti del sole:da dove viene il vento solare e come scappa dal sole.
