Simulazione di linee di campo magnetico attorcigliate che emergono attraverso la fotosfera, la superficie visibile del Sole. Credito:MacTaggart et al.
Un nuovo approccio all'analisi dello sviluppo dei grovigli magnetici sul Sole ha portato a una svolta in un dibattito di lunga data su come l'energia solare viene iniettata nell'atmosfera solare prima di essere rilasciata nello spazio, causando eventi meteorologici spaziali. La prima prova diretta che le linee di campo si annodano prima di emergere sulla superficie visibile del Sole ha implicazioni per la nostra capacità di prevedere il comportamento delle regioni attive e la natura dell'interno solare. Dott. Christopher Prior del Dipartimento di Scienze Matematiche, Università di Durham, presenterà oggi il lavoro al Virtual National Astronomy Meeting (NAM 2021).
I ricercatori sono generalmente d'accordo sul fatto che l'attività solare è causata da instabilità in gigantesche torsioni di corde magnetiche che infilano la superficie visibile del Sole, nota come fotosfera. Però, c'è stato un dibattito in corso su come si formano questi grovigli. Le due teorie dominanti hanno suggerito o che bobine di linee di campo emergano attraverso la fotosfera dalla zona di convezione sottostante, o che i piedi delle linee di campo arcuate si avvolgono l'uno sull'altro sulla superficie stessa e creano trecce. Entrambi i meccanismi potrebbero teoricamente produrre effetti come la rotazione delle macchie solari e drammatici brillamenti solari ma, ad oggi, nessuna prova osservativa diretta aveva sostenuto in modo conclusivo nessuno dei due scenari.
Prior e colleghi dell'Università di Glasgow e dell'INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania in Italia hanno trovato una nuova misura diretta dell'entanglement del campo magnetico tracciando la rotazione delle linee di campo nei punti in cui si intersecano con la fotosfera. Questo "avvolgimento magnetico" dovrebbe manifestarsi in modi diversi per ciascuna delle due teorie. Così, l'applicazione dell'avvolgimento magnetico alle osservazioni della fotosfera ed esaminando i modelli risultanti potrebbe consentire di raggiungere una risposta definitiva per la quale la teoria era corretta.
L'immagine a sinistra mostra una serie di spire magnetiche sul Sole, come catturato dal Solar Dynamics Observatory della NASA. L'immagine a destra è stata elaborata per evidenziare i bordi di ogni loop e rendere più chiara la struttura. Credito:Goddard Space Flight Center/SDO della NASA.
I ricercatori hanno studiato l'avvolgimento magnetico per 10 regioni attive sul Sole nelle osservazioni delle missioni solari. In ogni caso, i risultati corrispondevano alla teoria dell'emergenza delle linee di campo magnetico pre-attorcigliate che salgono dalla zona di convezione.
Prior spiega, "Il modello per le linee di campo pre-attorcigliate corrispondeva esattamente ai dati osservativi che abbiamo considerato inizialmente, e da allora questo è stato riscontrato per tutti i set di dati delle regioni attive che abbiamo esaminato finora. Prevediamo che l'avvolgimento magnetico diventerà una quantità fondamentale nell'interpretazione della struttura del campo magnetico dai dati osservativi".
