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SCIENZA

Sul Sole è avvenuto qualcosa di eccezionale. Non si era mai vista prima un'aurora

Un team di astronomi ha osservato per la prima volta un fenomeno strano e affascinante: sul Sole hanno visto una "aurora" come quelle terrestri.

Strano fenomeno radio nell'atmosfera solare Fonte foto: Media Inaf - Sijie Yu

Un team di astronomi ha osservato qualcosa di eccezionale sul Sole: un flusso luminescente di onde radio nell’atmosfera solare che somiglia in tutto e per tutto all’aurora boreale terrestre. L’immagine parla chiaro, sebbene si tratti di una ricostruzione digitale effettuata da Sijie Yu, autore principale della ricerca pubblicata su Nature Astronomy. Ma se non si tratta di una vera e propria aurora, a cosa hanno assistito gli scienziati?

L’eccezionale “aurora” osservata sul Sole

Lo studio pubblicato dagli scienziati del New Jersey Institute of Technology (NJIT-CSTR) descrive per la prima volta un’aurora osservata nell’atmosfera del Sole. Termine a cui siamo abituati in riferimento alle cosiddette aurore tipiche di alcune porzioni di cielo del nostro Pianeta, osservate a loro volta anche su altri “grandi nomi” del Sistema Solare come Giove e Saturno e provocate proprio dall’attività solare.

Nel caso delle aurore boreali o australi, fenomeni come le tempeste solari “interferiscono” in qualche modo con la magnetosfera terrestre. Così da una parte vi è il fenomeno “ottico” e visibile, quello dello scontro tra particelle cariche dei venti solari e atomi nell’atmosfera terrestre come ossigeno e azoto che determina quegli archi di luce tanto affascinanti che si librano nel cielo e dall’altra, invece, c’è la componente delle emissioni radio: quando alcune di queste particelle (elettroni) accelerano lungo le linee del campo magnetico terrestre, possono generare intense emissioni radio a frequenze intorno a poche centinaia di kHz.

Come spiegano Sijie Yu e i colleghi, è proprio usando diversi radiotelescopi terrestri – il Very Large Array prima e successivamente il Nobeyama Radio Polarimeters e il Radio Solar Telescope Network – che nel 2016 il team ha potuto assistere a questo raro spettacolo a circa 40.000 km sopra una regione scura e relativamente fredda del Sole: “Abbiamo rilevato un tipo particolare di lampi radio polarizzati di lunga durata provenienti da una macchia solare, che persistono per oltre una settimana. Questo è abbastanza diverso dai tipici lampi radio solari transitori che durano solitamente minuti o ore. È una scoperta entusiasmante che ha il potenziale di alterare la nostra comprensione dei processi magnetici stellari”.

Come si spiega lo strano fenomeno nell’atmosfera solare

A una prima analisi, il team di astronomi ha subito compreso che lo strano fenomeno nulla avesse a che fare con le nostre aurore terrestri o con altri eventi, come le tempeste solari. Ma allora di cosa si tratta esattamente e come si spiega?

Ovviamente gli scienziati hanno provato a trovare una risposta a questa domanda, giungendo a una conclusione ben precisa: si tratterebbe del cosiddetto electron-cyclotron maser (Ecm), fenomeno che “coinvolge elettroni energetici intrappolati all’interno geometrie convergenti del campo magnetico”. Come spiega Sijie Yu: “Le aree più fredde e intensamente magnetiche delle macchie solari forniscono un ambiente favorevole affinché avvenga l’emissione dell’Ecm, tracciando parallelismi con le calotte polari magnetiche dei pianeti e di altre stelle e fornendo potenzialmente un analogo solare per studiare questi fenomeni”.

Si tratta, però, di emissioni a frequenze che variano da centinaia di migliaia a circa 1 milione di kHz, numeri esponenzialmente maggiori rispetto a quelli che interessano le aurore terrestri, “risultato del fatto che il campo magnetico delle macchie solari è migliaia di volte più forte di quello terrestre”.

Le osservazioni del team collegano il comportamento solare ai fenomeni magnetici che si verificano attorno ad altre stelle. Dunque, alla fine, gli studi potrebbero portare i fisici solari a ripensare gli attuali modelli di magnetismo stellare: “Stiamo iniziando a mettere insieme i pezzi del puzzle su come le particelle energetiche e i campi magnetici interagiscono in un sistema con la presenza di macchie stellari di lunga durata, non solo sul nostro Sole ma anche su stelle ben oltre il nostro sistema solare”, afferma uno degli autori dello studio, Surajit Mondal.