In uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal , i ricercatori degli Osservatori dello Yunnan dell'Accademia cinese delle Scienze hanno dipinto un'immagine fisica completa del riscaldamento anomalo nell'atmosfera superiore del sole (la corona solare e la cromosfera solare).
L'enigma del riscaldamento anomalo della corona rappresenta una delle otto sfide dell'astronomia moderna. Allo stesso modo, il riscaldamento anomalo della cromosfera continua a sconcertare i fisici solari.
Le osservazioni raccolte da grandi telescopi e satelliti hanno rivelato potenziali attività magnetiche che potrebbero essere la causa di questo riscaldamento. La ricerca teorica ha proposto varie modalità di riscaldamento, ma nessuna è stata definitivamente dimostrata come la causa. Allo stato attuale, la nostra comprensione di come viene riscaldata l'atmosfera superiore del sole rimane incompleta.
Questo studio traccia un nuovo corso, allontanandosi dal tradizionale approccio causa-effetto. Si parte invece dall’effetto e si ritorna alla causa. Il viaggio inizia con l'esame delle caratteristiche dell'alta atmosfera, seguito dall'identificazione delle correlazioni con i vari campi magnetici, l'unica fonte conosciuta in grado di fornire l'energia necessaria per il riscaldamento dell'alta atmosfera.
Lo studio considera l’intera atmosfera superiore come un intero sistema che ha subito un riscaldamento anomalo e ha mantenuto temperature anormalmente elevate per molto tempo. Di conseguenza, il metodo di ricerca più adatto e necessario prevede l'analisi delle osservazioni a lungo termine della cromosfera e della corona dell'intero disco.
Dopo osservazioni a lungo termine della cromosfera globale nella linea Ca II K e della corona globale nella linea verde coronale, questo studio, per la prima volta, fornisce una risposta chiara alla domanda su come l'atmosfera superiore viene riscaldata in modo anomalo. /P>
I ricercatori hanno rivelato che la principale fonte di calore della tranquilla cromosfera sono i campi magnetici della rete, e la configurazione magnetica delle loro strutture a baldacchino impedisce notevolmente alle particelle cariche, all'energia termica e ad alcune onde di fuoriuscire dalla parte superiore della cromosfera.
Hanno anche rivelato che la cromosfera attiva a forma di farfalla trae il suo calore dai campi magnetici nelle regioni attive e nelle regioni effimere, nonché dalla propagazione verso il basso dell'energia da essi generata nella corona.
In particolare, i campi magnetici nelle regioni effimere contribuiscono in modo significativamente maggiore al riscaldamento della cromosfera attiva rispetto a quelli nelle regioni attive. Il riscaldamento della cromosfera silenziosa costituisce la componente principale del riscaldamento dell'intera cromosfera.
I ricercatori hanno anche rivelato che la corona silenziosa viene riscaldata principalmente dai campi della rete. Anche in questo caso i campi magnetici nelle regioni effimere contribuiscono al riscaldamento della corona attiva in misura molto maggiore rispetto a quelli nelle regioni attive. La corona attiva riceve più calore della corona silenziosa.
Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che il riscaldamento dei campi magnetici nelle regioni attive ed effimere determina una distribuzione spaziale a forma di farfalla della cromosfera attiva e della corona attiva. Questo processo di riscaldamento presenta una caratteristica di evoluzione a lungo termine che è in fase con il ciclo di attività solare.
Al contrario, il riscaldamento dei campi della rete porta ad un'evoluzione a lungo termine dell'intera cromosfera di fondo (quieta) e della corona di fondo (quieta), che è opposta al ciclo solare.
Ulteriori informazioni: K. J. Li et al, Come vengono riscaldate la cromosfera e la corona anormalmente calde dai campi magnetici solari?, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1ab3
Informazioni sul giornale: Giornale astrofisico
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
