Solar Orbiter scopre minuscoli getti che potrebbero alimentare il vento solare

La navicella spaziale ESA/NASA Solar Orbiter ha scoperto una moltitudine di minuscoli getti di materiale che fuoriescono dall'atmosfera esterna del Sole. Ogni getto dura dai 20 ai 100 secondi ed espelle il plasma a una velocità di circa 100 km/s. Questi getti potrebbero essere la fonte a lungo ricercata del vento solare.

Il vento solare è costituito da particelle cariche, note come plasma, che sfuggono continuamente al Sole. Si propaga verso l'esterno attraverso lo spazio interplanetario, scontrandosi con qualsiasi cosa sul suo cammino. Quando il vento solare si scontra con il campo magnetico terrestre, produce le aurore.

Sebbene il vento solare sia una caratteristica fondamentale del Sole, capire come e dove viene generato vicino al Sole si è rivelato sfuggente ed è stato al centro degli studi per decenni. Ora, grazie alla sua strumentazione superiore, Solar Orbiter ci ha fatto compiere un importante passo avanti.

I dati provengono dallo strumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) di Solar Orbiter. Le immagini del polo sud del Sole scattate dall'EUI il 30 marzo 2022 rivelano una popolazione di caratteristiche deboli e di breve durata associate a piccoli getti di plasma espulsi dall'atmosfera solare.

“Abbiamo potuto rilevare questi minuscoli getti solo grazie alle immagini senza precedenti ad alta risoluzione e ad alta cadenza prodotte dall’EUI”, afferma Lakshmi Pradeep Chitta, Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare, Germania, e autore principale dell’articolo che descrive questo lavoro. . In particolare, le immagini sono state scattate nel canale ultravioletto estremo dell'imager ad alta risoluzione dell'EUI, che osserva il plasma solare a milioni di gradi a una lunghezza d'onda di 17,4 nanometri.

Di particolare importanza è il fatto che l'analisi mostra che queste caratteristiche sono causate dall'espulsione del plasma dall'atmosfera solare.

I ricercatori sanno da decenni che una frazione significativa del vento solare è associata a strutture magnetiche chiamate buchi coronali – regioni in cui il campo magnetico del Sole non ritorna verso il Sole. Invece, il campo magnetico si estende in profondità nel Sistema Solare.

Il plasma può fluire lungo queste linee di campo magnetico “aperto”, dirigendosi verso il Sistema Solare, creando il vento solare. Ma la domanda era: come è stato lanciato il plasma?

L’ipotesi tradizionale era che, poiché la corona è calda, si espanderà naturalmente e una parte di essa fuggirà lungo le linee del campo. Ma questi nuovi risultati esaminano il buco coronale che era situato al polo sud del Sole, e i singoli getti rivelati mettono in discussione l’ipotesi che il vento solare sia prodotto solo in un flusso continuo e costante.

"Uno dei risultati è che in larga misura questo flusso non è in realtà uniforme, l'ubiquità dei getti suggerisce che il vento solare proveniente dai buchi coronali potrebbe originarsi come un deflusso altamente intermittente", afferma Andrei Zhukov, Osservatorio reale del Belgio. , un collaboratore del lavoro che ha guidato la campagna di osservazione del Solar Orbiter.

L'energia associata ad ogni singolo getto è piccola. All’estremità superiore dei fenomeni coronali ci sono i brillamenti solari di classe X, mentre all’estremità inferiore ci sono i cosiddetti nanoflare. C’è un miliardo di volte più energia in un X-flare che in un nanoflare. I minuscoli getti scoperti da Solar Orbiter sono ancora meno energetici, manifestando circa mille volte meno energia di un nanoflare e incanalando la maggior parte di quell’energia nell’espulsione del plasma.

La loro ubiquità implicata dalle nuove osservazioni suggerisce che stiano espellendo una frazione sostanziale del materiale che vediamo nel vento solare. E potrebbero esserci eventi ancora più piccoli e più frequenti che forniranno ancora di più.

"Penso che sia un passo significativo trovare qualcosa sul disco che certamente contribuisce al vento solare", afferma David Berghmans, Osservatorio reale del Belgio e ricercatore principale dello strumento EUI.

Attualmente Solar Orbiter sta ancora orbitando attorno al Sole vicino al suo equatore. Quindi in queste osservazioni, l’EUI guarda attraverso il polo sud con un angolo radente.