Credito:Queen's University Belfast
Gli scienziati della Queen's University di Belfast hanno condotto un team internazionale alla scoperta rivoluzionaria che le onde magnetiche che si infrangono sul sole possono essere la chiave per riscaldare la sua atmosfera e spingere il vento solare.
Il sole è la fonte di energia che sostiene tutta la vita sulla Terra, ma molto rimane sconosciuto al riguardo. Però, un gruppo di ricercatori del Queen's ha ora svelato alcuni misteri in un documento di ricerca, che è stato pubblicato in Fisica della natura .
Nel 1942, Il fisico e ingegnere svedese Hannes Alfvén predisse l'esistenza di un nuovo tipo di onda dovuta al magnetismo che agisce su un plasma, che lo portò ad ottenere il Premio Nobel per la Fisica nel 1970. Fin dalla sua previsione, Le onde di Alfvén sono state associate a una varietà di sorgenti, compresi i reattori nucleari, la nuvola di gas che avvolge le comete, esperimenti di laboratorio, risonanza magnetica medica e nell'atmosfera della nostra stella più vicina:il sole.
Gli scienziati hanno suggerito per molti anni che queste onde potrebbero svolgere un ruolo importante nel mantenere le temperature estremamente elevate del sole, ma fino ad ora non erano stati in grado di dimostrarlo.
Il Dr. David Jess della School of Mathematics and Physics della Queen's University di Belfast spiega:"Per molto tempo gli scienziati di tutto il mondo hanno previsto che le onde di Alfvén viaggiano verso l'alto dalla superficie solare per rompersi negli strati più alti, liberando enormi quantità di energia sotto forma di calore. Nell'ultimo decennio gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che le onde esistono, ma fino ad ora non c'erano prove dirette che avessero la capacità di convertire il loro movimento in calore.
"Al Queen's, ora abbiamo guidato un team per rilevare e individuare il calore prodotto dalle onde di Alfvén in una macchia solare. Questa teoria è stata prevista circa 75 anni fa, ma ora abbiamo la prova per la prima volta. La nostra ricerca apre una nuova finestra per comprendere come questo fenomeno potrebbe potenzialmente funzionare in altre aree come i reattori energetici e i dispositivi medici".
Una vista di una macchia solare sulla superficie solare, visibile qui come una raccolta scura di plasma con intensità di campo magnetico simili a quelle che si trovano nelle moderne macchine per la risonanza magnetica ospedaliera. Però, è la dimensione della macchia solare, che è paragonabile a quella della nostra Terra (vedi la scala della Terra raffigurata nell'angolo in basso a destra), che conferisce a queste strutture un immenso potere ed energia. Il recente lavoro pubblicato su Fisica della natura rivela la prima prova di come una rara razza di onde magnetiche, che hanno origine nel centro delle macchie solari, possono formare onde d'urto che riscaldano il plasma circostante di migliaia di gradi. Credito:Queen's University Belfast
Lo studio ha utilizzato osservazioni avanzate ad alta risoluzione dal Dunn Solar Telescope nel New Mexico (USA) insieme a osservazioni complementari del Solar Dynamics Observatory della NASA, per analizzare i campi magnetici più forti che compaiono nelle macchie solari. Queste macchie solari hanno campi intensi simili alle moderne macchine per la risonanza magnetica negli ospedali e sono molto più grandi del nostro pianeta.
Il dottor Samuel Grant dai commenti di Queen:"Spezzando la luce del sole nei suoi colori costitutivi, il nostro team internazionale di ricercatori è stato in grado di esaminare il comportamento di alcuni elementi della tavola periodica all'interno dell'atmosfera solare, compreso calcio e ferro.
Una macchia solare situata verso il bordo del Sole, visibile qui come una raccolta scura di plasma con intensità di campo magnetico simili a quelle che si trovano nelle moderne macchine per la risonanza magnetica ospedaliera. Però, è la dimensione della macchia solare, che è paragonabile a quella della nostra Terra (vedi la scala della Terra raffigurata nell'angolo in alto a destra), che conferisce a queste strutture un immenso potere ed energia. Dalla macchia solare altamente magnetica si estendono verso l'alto linee di campo che possono guidare e dirigere i movimenti dinamici dagli strati più profondi del Sole. Il recente lavoro pubblicato su Fisica della natura rivela la prima prova di come una rara razza di onde magnetiche, guidati verso l'alto dalla superficie del Sole, possono formare onde d'urto che riscaldano il plasma circostante di migliaia di gradi. Credito:Emma Gallagher
"Una volta estratti questi elementi, intensi lampi di luce sono stati rilevati nelle sequenze di immagini. Questi lampi intensi avevano tutte le caratteristiche delle onde Alfvén che convertono la loro energia in onde d'urto, in modo simile a un aereo supersonico che crea un boom quando supera la velocità del suono. Le onde d'urto si propagano poi attraverso il plasma circostante, producendo un calore estremo. Usando i supercomputer, siamo stati in grado di analizzare i dati e mostrare per la prima volta nella storia che le onde di Alfvén erano in grado di aumentare violentemente le temperature del plasma al di sopra del loro sfondo calmo".
