I campi magnetici sono elementi fondamentali che influenzano la struttura, la dinamica e l’evoluzione di molti corpi celesti. Un esempio emblematico è il campo magnetico del Sole, la nostra stella, il cui motore è il movimento del plasma nei vari strati che la compongono, noto come dinamo solare. Questo fenomeno è cruciale non solo per determinare il ciclo undecennale di attività solare, ma anche per generare espulsioni coronali di massa e brillamenti solari. Questi eventi, che comportano l’espulsione di plasma, possono causare tempeste geomagnetiche sulla Terra. In particolare, il campo magnetico della corona solare, lo strato più esterno dell’atmosfera solare, gioca un ruolo essenziale. Esso è la fonte di energia che riscalda il plasma nella corona ed è alla base delle eruzioni solari.
La misurazione del campo magnetico coronale: un nuovo approccio all’osservazione solare
Un gruppo di ricercatori, guidato dal National Center for Atmospheric Research negli Stati Uniti, ha recentemente compiuto un passo significativo nel campo dell’astronomia solare. Per la prima volta, sono riusciti a misurare il campo magnetico della corona solare a livello globale, creando dettagliate mappe bidimensionali. Questo studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science, segna l’inizio di una nuova era nell’osservazione del Sole. Secondo Zihao Yang, ricercatore presso l’Università di Pechino e primo autore dello studio, la mancanza di una mappatura globale del campo magnetico coronale rappresentava una significativa lacuna nella comprensione del Sole. Questa ricerca contribuisce a colmare tale vuoto, migliorando la nostra comprensione dei campi magnetici coronali, che sono una fonte di energia per le tempeste solari, fenomeni che possono avere un impatto sulla Terra.
Strumenti e metodologie utilizzate
Per ottenere le misurazioni del campo magnetico coronale, i ricercatori hanno utilizzato l’Upgraded Coronal Multi-channel Polarimeter (Ucomp), un coronografo che impiega un disco per bloccare la luce solare, facilitando l’osservazione della corona. Questo strumento è in grado di registrare le linee di emissione coronale nel visibile e nel vicino infrarosso, fornendo dati di imaging spettrale a tutte le latitudini. Le osservazioni del Sole sono state condotte dal 19 febbraio al 29 ottobre 2022, coprendo un periodo di circa 253 giorni. I dati raccolti hanno permesso di ricavare mappe di densità del plasma, di propagazione delle onde magnetoidrodinamiche e di velocità di fase delle onde della corona solare globale. Combinando questi dati con la sismologia coronale bidimensionale, una tecnica di studio del plasma coronale, i ricercatori sono riusciti a creare 114 magnetogrammi coronali che riportano la forza e la direzione del campo magnetico. La combinazione di questi magnetogrammi ha prodotto la prima mappa bidimensionale globale della corona solare.
Implicazioni e futuri sviluppi
Risultati e scoperte
Grazie a queste misurazioni, è stato possibile ottenere dati sul campo magnetico coronale per un periodo di otto mesi, con una frequenza media di una volta ogni due giorni. Le mappe prodotte mostrano il campo magnetico coronale a tutte le latitudini, a diverse altitudini e su più rotazioni solari. È stato scoperto che le intensità del campo magnetico variavano da valori inferiori a uno fino a circa venti gauss. Queste informazioni sono fondamentali per comprendere meglio il comportamento del campo magnetico solare e le sue variazioni nel tempo.
Prospettive future
Il prossimo obiettivo dei ricercatori è migliorare i modelli coronali esistenti attraverso la creazione di mappe tridimensionali. La terza dimensione del campo magnetico è infatti di particolare importanza per comprendere come la corona venga energizzata prima di un’eruzione solare. Per raggiungere questo obiettivo, verranno utilizzati strumenti e tecniche diverse, in grado di misurare tutte le torsioni e gli intrecci tridimensionali del campo magnetico coronale. Sarah Gibson, ricercatrice al National Center for Atmospheric Research e co-autrice della pubblicazione, sottolinea l’importanza di studiare il magnetismo coronale in 3D, contemporaneamente in tutta la corona. Il lavoro di Yang rappresenta un enorme passo avanti nella comprensione di come il campo magnetico coronale globale del Sole cambi di giorno in giorno. Questo è fondamentale per migliorare le capacità di previsione e preparazione alle tempeste solari, che rappresentano un pericolo crescente per le nostre vite, sempre più dipendenti dalla tecnologia sulla Terra. La misurazione del campo magnetico coronale a livello globale rappresenta un importante progresso nella comprensione del Sole e dei suoi fenomeni. Le nuove mappe bidimensionali forniscono una visione dettagliata del campo magnetico solare, aprendo la strada a ulteriori ricerche e sviluppi nel campo dell’astronomia solare. Con l’obiettivo di creare mappe tridimensionali, i ricercatori sperano di ottenere una comprensione ancora più approfondita del comportamento del campo magnetico solare e delle sue implicazioni per la Terra.
