Il vento solare rappresenta un flusso continuo di particelle cariche che provengono dal Sole. Questo flusso non è costante, ma varia in modo significativo. Le particelle del vento solare, nel loro viaggio attraverso lo spazio, interagiscono con il campo magnetico del Sole, che è in continua evoluzione. Questo movimento caotico e fluttuante è noto come turbolenza.
Le osservazioni della missione Solar Orbiter
Il ruolo del coronografo Metis
Le osservazioni effettuate dalla missione Solar Orbiter dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), grazie al coronografo Metis progettato dall’INAF, dall’Università di Firenze, dall’Università di Padova e dal CNR-IFN, e realizzato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) con la collaborazione dell’industria italiana, hanno confermato un’ipotesi di lunga data: il moto turbolento del vento solare inizia molto vicino al Sole, all’interno della porzione di atmosfera solare nota come corona. Piccoli disturbi che influenzano il vento solare nella corona vengono trasportati verso l’esterno e si espandono, generando un flusso turbolento più lontano nello spazio.
Analisi delle immagini coronali
Il Sole è mostrato al centro delle immagini, circondato da un anello che visualizza parte della corona solare ripresa dal coronografo Metis di Solar Orbiter. I dati mostrano cambiamenti nella luminosità della corona solare, che è direttamente correlata alla densità delle particelle cariche presenti al suo interno. Questi cambiamenti sono resi visibili sottraendo immagini consecutive di luminosità coronale scattate a due minuti di distanza l’una dall’altra. Le regioni rosse non mostrano alcun cambiamento, mentre le regioni bianche e nere evidenziano cambiamenti positivi e negativi nella luminosità. Questo rivela come le particelle cariche del vento solare all’interno della corona si muovano in modo caotico e turbolento.
Scoperte e implicazioni scientifiche
Nuove prospettive sulla fisica del vento solare
“Questo risultato ha aperto una nuova finestra sulla fisica del vento solare grazie a Metis, il coronografo di nuova concezione – tutta italiana – a bordo del Solar Orbiter, che ha permesso acquisizioni ad alta cadenza di immagini coronali con un contrasto senza precedenti tra segnale coronale e background”, commenta Silvano Fineschi dell’INAF e Responsabile scientifico del contributo italiano alla missione.
Bloccando la luce diretta proveniente dal Sole, il coronografo Metis è in grado di catturare la luce visibile e ultravioletta più debole proveniente dalla corona solare. Le sue immagini ad alta risoluzione e ad alta cadenza mostrano la struttura dettagliata e il movimento all’interno della corona, rivelando come il movimento del vento solare diventi già turbolento alle sue radici. Le riprese utilizzate dal team di ricerca per osservare in dettaglio la propagazione della turbolenza sono state ottenute il 12 ottobre 2022 e messe in sequenza per realizzare una animazione video. In particolare, l’anello color rosso nel video mostra le osservazioni di Metis. A quella data, la sonda si trovava a soli 43,4 milioni di chilometri dal Sole, meno di un terzo della distanza Sole-Terra. L’immagine del Sole al centro del video è stata scattata dall’Extreme Ultraviolet Imager (EUI) di Solar Orbiter, lo stesso giorno delle osservazioni di Metis.
Implicazioni per la meteorologia spaziale
“L’elevata risoluzione spaziale e temporale di Metis sta gettando nuova luce sui meccanismi fisici che regolano il vento solare e la sua propagazione, consentendo una migliore comprensione dei processi attraverso i quali il Sole determina le condizioni fisiche dello spazio interplanetario con effetti anche a Terra”, dice Marco Stangalini, ricercatore e Responsabile di programma ASI della missione Solar Orbiter. “Questo significativo risultato è solo l’ultimo di una lunga serie di successi e offre grandi speranze per il futuro. Nei prossimi anni, infatti, Solar Orbiter inclinerà la sua orbita, permettendoci di osservare il Sole da una prospettiva completamente nuova per la prima volta”.
La turbolenza influenza il modo in cui il vento solare viene riscaldato, il modo in cui si muove attraverso il Sistema Solare e il modo in cui interagisce con i campi magnetici dei pianeti e delle lune che attraversa. Comprendere la turbolenza del vento solare è fondamentale per prevedere la meteorologia spaziale e i suoi effetti sulla Terra.
Conclusioni e prospettive future
Importanza delle osservazioni di Metis
Le osservazioni effettuate dal coronografo Metis a bordo della missione Solar Orbiter hanno fornito nuove e preziose informazioni sulla turbolenza del vento solare. Grazie alla capacità di Metis di bloccare la luce diretta del Sole e catturare la luce visibile e ultravioletta più debole proveniente dalla corona solare, è stato possibile ottenere immagini ad alta risoluzione e ad alta cadenza che mostrano la struttura dettagliata e il movimento all’interno della corona. Queste osservazioni hanno rivelato che il movimento del vento solare diventa turbolento già alle sue radici, fornendo nuove informazioni sui meccanismi fisici che regolano il vento solare e la sua propagazione.
Prospettive future della missione Solar Orbiter
Nei prossimi anni, la missione Solar Orbiter inclinerà la sua orbita, permettendo agli scienziati di osservare il Sole da una prospettiva completamente nuova. Questo offrirà ulteriori opportunità per studiare la turbolenza del vento solare e comprendere meglio i processi attraverso i quali il Sole determina le condizioni fisiche dello spazio interplanetario. Le nuove osservazioni potrebbero fornire informazioni cruciali per prevedere la meteorologia spaziale e i suoi effetti sulla Terra, contribuendo a migliorare la nostra comprensione del Sistema Solare e delle interazioni tra il Sole e i pianeti.
