Universe Today ha studiato l’importanza dello studio dei crateri da impatto, delle superfici planetarie, degli esopianeti e dell’astrobiologia, e cosa queste discipline possono insegnare sia ai ricercatori che al pubblico sulla ricerca della vita oltre la Terra. Qui discuteremo dell’affascinante campo della fisica solare (chiamata anche eliofisica), compreso il motivo per cui gli scienziati la studiano, i benefici e le sfide dello studio, cosa può insegnarci sulla ricerca della vita oltre la Terra e come i futuri studenti possono proseguire lo studio della fisica solare. fisica. Allora perché è così importante studiare la fisica solare?
La prof.ssa Maria Kazachenko, astrofisica solare e assistente professore presso il Dipartimento di Scienze Astrofisiche e Planetarie dell'Università del Colorado, Boulder, dice a Universe Today:"La fisica solare studia come funziona il nostro sole, e il nostro sole è una stella. Dovremmo capire come funziona la nostra stella per vari motivi. In primo luogo, le stelle sono gli elementi costitutivi del nostro universo. In secondo luogo, il nostro sole fornisce energia per la vita e influenza la nostra vita qui sulla Terra (tempo spaziale, sicurezza digitale, astronauti ' sicurezza). Quindi, per essere sicuri dobbiamo capire la nostra stella. Infine, il sole è l'unica stella in cui potremmo ottenere mappe di alta qualità dei campi magnetici, che definiscono l'attività stellare la nostra sicurezza spaziale e per comprendere l'universo."
Il campo della fisica solare risale al 1300 a.C. a Babilonia, dove gli astronomi documentarono numerose eclissi solari, e i documenti greci mostrano che gli egiziani divennero molto abili nel prevedere le eclissi solari. Inoltre, gli antichi astronomi cinesi documentarono un totale di 37 eclissi solari tra il 720 a.C. e il 480 a.C., oltre a tenere registri anche per l'osservazione delle macchie solari visibili intorno all'800 a.C. le macchie solari furono osservate per la prima volta da diversi astronomi internazionali utilizzando i telescopi nel 1610, tra cui Galileo Galilei, i cui disegni sono stati conservati fino ad oggi.
Attualmente, gli studi sulla fisica solare sono condotti da telescopi e osservatori sia terrestri che spaziali, tra cui il telescopio solare Daniel K. Inouye della National Science Foundation (NSF) situato alle Hawaii e il Parker Solar Probe della NASA, con quest'ultimo che arriva entro 7,26 milioni di chilometri (4,51 milioni di miglia) di superficie solare nel settembre 2023. Ma con tutta questa storia e tutti questi strumenti scientifici, quali sono alcuni dei vantaggi e delle sfide dello studio della fisica solare?
Il Prof. Kazachenko dice a Universe Today che alcuni dei benefici scientifici derivanti dallo studio della fisica solare includono "abbondanti osservazioni e molti problemi scientifici su cui lavorare; benefici dalla ricerca interdisciplinare (fisica stellare, comunità di esopianeti)" con alcune delle sfide scientifiche derivanti da la necessità di utilizzare il telerilevamento, che a volte porta a un'errata interpretazione dei dati.
Per quanto riguarda gli aspetti professionali, il Prof. Kazachenko dice a Universe Today che alcuni dei vantaggi includono "comunità piccola e amichevole, una grande varietà di problemi di ricerca che si basano su nuove osservazioni sorprendenti e simulazioni complesse, capacità di lavorare su diversi tipi di problemi (strumentazione, meteorologia spaziale) operazione, ricerca)" con alcune delle sfide professionali, tra cui trovare un impiego a tempo indeterminato, che secondo lei è "come ovunque nella scienza".
Come notato, lo studio della fisica solare implica lo studio della meteorologia spaziale, ovvero quando il vento solare interagisce con la Terra, in particolare con il nostro campo magnetico, dando origine alle bellissime aurore osservate alle alte latitudini settentrionali e meridionali. A volte, il vento solare è abbastanza forte da devastare i satelliti e persino mettere fuori uso le reti elettriche sulla superficie terrestre.
Ciò fu dimostrato con l'evento Carrington dell'1-2 settembre 1859, quando furono segnalati incendi nelle stazioni telegrafiche in tutto il mondo, insieme a diverse forti osservazioni di aurore. Anche se questo evento si è verificato con il campo magnetico terrestre che ha ampiamente deviato il vento solare in arrivo, la vita su questo pianeta potrebbe essere condannata senza che il nostro campo magnetico ci protegga. Quindi, cosa può insegnarci la fisica solare sulla ricerca della vita oltre la Terra?
Il Prof. Kazachenko dice a Universe Today:"Il sole può parlarci dell'attività stellare, compresi i brillamenti e le espulsioni di massa coronale che potrebbero essere cruciali per la creazione della vita sui pianeti. Quanto frequenti sono questi brillamenti? Quanto forti potrebbero essere? Perché sono alcuni brillamenti eruttivi (lasciano la stella) e altri confinati (mantenendo il plasma eruttato sulla stella) Perché osserviamo per lo più brillamenti confinati su altre stelle Il sole potrebbe anche raccontarci la scienza dietro l'evoluzione stellare a lungo termine (cicli stellari). , dinamo stellare)."
Come la maggior parte delle discipline scientifiche, la fisica solare comprende ricercatori provenienti da una miriade di background, comprese le già citate comunità di esopianeti, ma comprende anche fisica standard, astrofisica, informatica, fisica del plasma e dinamica dei fluidi, solo per citarne alcune. È attraverso costanti sforzi collaborativi e innovativi provenienti da questi contesti che i ricercatori possono studiare non solo il nostro sole, ma i soli di altri sistemi solari in tutto il cosmo. Quindi, quali consigli può offrire il Prof. Kazachenko ai futuri studenti che desiderano proseguire lo studio della fisica solare?
"Sii coraggioso, ambizioso e lavora duro", dice il prof. Kazachenko a Universe Today. "Parla con studenti e scienziati che lavorano nel settore e non aver paura di contattare gli scienziati con cui ti piacerebbe lavorare. Lavora sulle tue capacità matematiche e comunicative."
Come notato, le eclissi solari sono un aspetto importante dello studio della fisica solare, poiché sono state osservate e documentate per migliaia di anni da una miriade di civiltà in tutto il mondo. Il Santo Graal delle eclissi sono le eclissi solari totali, ovvero quando la Luna blocca completamente il sole, offrendo ai fisici solari una rara opportunità di osservare e studiare le espulsioni di massa coronale, che secondo il professor Kazachenko potrebbero essere vitali per la creazione della vita. /P>
L’imminente eclissi solare totale che attraverserà gli Stati Uniti tra un paio di mesi fornirà agli scienziati opportunità ancora maggiori per studiare le numerose caratteristiche del sole, anche più dell’eclissi solare totale del 2017. Per questa imminente eclissi, il Prof. Kazachenko prevede di guidare una spedizione "Eclipses en la Frontera" a Eagle Pass, Texas, con il team di sensibilizzazione e istruzione del pubblico dell'Osservatorio solare nazionale.
Il Prof. Kazachenko dice a Universe Today:"Ci siamo divertiti moltissimo durante l'eclissi solare anulare (nell'ottobre 2023), quindi ora torniamo per la totalità."
Il Prof. Kazachenko continua:"L'eclissi solare dell'8 aprile 2024 è dietro l'angolo. È un'esperienza che cambia la vita. Non perché sono un fisico solare, ma perché ti fa sentire parte dell'universo. Il posto migliore per vederlo negli Stati Uniti sarà il Texas (ad esempio San Antonio, Austin o Dallas), poiché potrebbe essere nuvoloso nel resto del percorso dell'eclissi."
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