Da lontano, il Sole appare vuoto e senza caratteristiche nella luce visibile. Ma attraverso un telescopio solare di diversa lunghezza d'onda, si scopre che è molto, molto di più.

Alla luce ultravioletta estrema, il Sole assomiglia a un gomitolo sgualcito. Brulica di giganteschi archi radianti noti come anelli coronali che svettano attraverso la corona del Sole, o atmosfera esterna. Le anse coronali sono considerate fondamentali per il funzionamento del Sole. Capire come si formano, cambiano e si muovono è uno degli obiettivi chiave per comprendere la nostra stella più vicina.

Almeno questo è ciò che i ricercatori hanno da tempo ipotizzato. In un recente articolo, la fisica solare Anna Malanushenko e i suoi coautori sostengono che alcuni anelli coronali potrebbero non essere quello che sembrano. Invece, a volte possono essere illusioni ottiche create da pieghe o rughe in "fogli" molto più grandi di materiale solare che gli autori chiamano veli coronali.

"Se questo è davvero corretto, dovremo cambiare l'intero modo in cui guardiamo e interpretiamo i loop coronali", ha affermato Malanushenko, uno scienziato del National Center for Atmospheric Research di Boulder, in Colorado, e autore principale del documento pubblicato su Il diario astrofisico.

Da quando hanno catturato le prime immagini di anelli coronali alla fine degli anni '60, gli scienziati hanno ipotizzato quale potrebbe essere la loro struttura 3D. Il modello convenzionale li vedeva come "tubi" magnetici formati dalle linee del campo magnetico del Sole. I tubi stessi sono invisibili; quello che vediamo è il materiale solare luminoso che scorre attraverso di loro come l'acqua attraverso un tubo da giardino. Questo modello di anelli coronali a "tubo da giardino" si adatta bene alla fisica nota e non c'era motivo di dubitarne, almeno all'inizio. Ma alla fine, le osservazioni che non si adattavano hanno cominciato ad accumularsi.

Proprio come l'aria terrestre diventa più sottile ad altitudini più elevate, il plasma luminoso del Sole, o gas caricato elettricamente, diventa più sottile con l'altezza. Ecco perché si attenua con l'altezza, e se le anse coronali sono davvero tubi di plasma, dovrebbero farlo anche loro. Ma molti loop mantengono una luminosità costante, senza una spiegazione ovvia.

Se i loop coronali tracciano le linee del campo magnetico del Sole, dovrebbero gonfiarsi mentre si allontanano dal Sole mentre quel campo magnetico si espande per riempire lo spazio. "Ma non vanno così larghi come pensiamo dovrebbero", ha detto Malanushenko. "La maggior parte di loro rimane troppo magra e non capiamo perché."

Qualcosa non tornava e Malanushenko iniziò a mettere in discussione le osservazioni stesse. Dopotutto, la corona del Sole è "otticamente sottile" o traslucida, come nebbia o fumo. Voleva capire i trucchi ottici che potrebbero verificarsi in quel tipo di ambiente.

Malanushenko ha deciso di simulare il processo di osservazione dei loop coronali con un computer. Ha riproposto una simulazione 3D del Sole originariamente utilizzata per studiare i bagliori, quindi ha scritto un programma per "osservarlo". Ha avviato la simulazione e il suo programma ne ha catturato "immagini" 2D, proprio come i telescopi ci danno istantanee 2D del Sole reale. Abbastanza sicuro, le istantanee hanno rivelato archi luminosi:anelli coronali artificiali su un sole simulato.

Ma a differenza del Sole reale, Malanushenko potrebbe mettere in pausa il Sole simulato e guardare le sue strutture 3D dietro di loro. E ha trovato qualcosa di notevolmente diverso dai tubi simili a tubi da giardino.

"Non ho parole per descriverlo, perché questo non è come tutto ciò che vediamo sulla Terra", ha detto Malanushenko, "Voglio dire che questa formazione sembra nuvole di fumo, o forse un velo o tende spiegazzate ."

Malanushenko ha creato un modello semplice per illustrare come un velo potrebbe produrre l'illusione delle anse coronali. L'ombra creata contro il muro rappresenta l'immagine 2D che vediamo nei telescopi solari. Le pieghe e le rughe del velo creano un motivo di fili più scuri e più luminosi, in qualche modo simile all'immagine proiettata da veri fili simili a tubi.

"Ma molti dei fili che vedi qui sono solo un effetto di proiezione. Non sono reali", ha detto Malanushenko.

Malanushenko e i suoi coautori si affrettano a chiarire che non tutti i loop coronali sono illusioni visive. Ci sono stati molti casi in cui si formano davvero strutture simili a tubi da giardino, anche nella simulazione studiata da Malanushenko.

"Sarebbe eccitante se potessimo dire 'Il nostro pensiero era tutto sbagliato, abbiamo un paradigma totalmente nuovo'", ha affermato Jim Klimchuk, fisico solare presso il Goddard Space Flight Center della NASA e coautore dell'articolo. "Non è affatto così, ma questi veli, sono sicuro che esistono, e ora è una questione di proporzioni:i veli sono più comuni o sono più comuni i cappi?"

Una cosa su cui i coautori concordano è che ora c'è ancora molto lavoro da fare.

"Ora, abbiamo idea del perché vengono prodotte quelle strutture di velo?" chiese Malanushenko. "No! Li abbiamo letteralmente appena scoperti. Ora dobbiamo spiegarli e non abbiamo ancora una buona spiegazione." + Esplora ulteriormente

Un'illusione solare:i loop coronali potrebbero non essere quello che sembrano