Milioni di "Spicules" al plasma giganteschi potrebbero diffondere calore intorno all'atmosfera del sole

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Non visitare il sole per il tempo. Certo, non dovrai mai raggrupparti (la superficie visibile del sole, o fotosfera, misura un vivace 10.000 gradi Fahrenheit, o 5.537 gradi Celsius, in media) - ma potresti avere difficoltà a trovare una giacca a vento abbastanza elegante da deviare le continue raffiche elettriche del vento solare, o pozzi abbastanza spessi da resistere ai giganteschi tsunami al plasma che si scatenano sulla superficie della stella per settimane alla volta.

Potresti essere in grado di evitare questi fastidi nella cromosfera - lo strato intermedio rossastro del sole che collega la superficie della stella alla sua atmosfera esterna, o corona - ma anche quel quartiere non è privo di pericoli. Questo vasto strato è caratterizzato da una foresta in costante movimento di lance al plasma note come spicole.

Quando visti attraverso i telescopi solari, le spicole sembrano lunghe strisce nere che esplodono dalla superficie del sole per alcuni minuti alla volta, quindi scompaiono. Più vicino, ogni getto è in realtà largo quanto il Grand Canyon è lungo (circa 300 miglia o 500 chilometri) e si trova ovunque da 1.860 a 6.200 miglia (da 3.000 a 10.000 km) sulla superficie del sole. Questi giganteschi giavellotti di plasma si muovono fino a 90,00 mph (145,00 km / h) mentre viaggiano dalla fotosfera alla corona e di solito scompaiono entro 10 minuti. In qualsiasi momento, ci sono alcuni milioni di spicole che danzano sulla superficie del sole, ma la loro breve durata della vita li rende difficili da studiare o da capire.

Ora, un nuovo articolo pubblicato oggi (14 novembre) sulla rivista Science afferma di aver capito sia l'origine che la funzione delle spicole solari, grazie ad alcune osservazioni ad alta definizione delle interazioni del campo magnetico sulla superficie del sole. Gli autori dello studio hanno scoperto che le spicole si formavano quasi sempre dopo che piccoli gruppi di linee di campo magnetico caricate in modo opposto spuntavano dalla superficie del sole, si schiantavano l'una sull'altra e infine scomparivano. Questo "annientamento" dei flussi magnetici, come lo ha scritto il co-autore Dipankar Banerjee in una e-mail, genera calore ed energia che sembrano prendere la forma di spicole, che poi trasferiscono quell'energia dalla superficie del sole alla sua corona - forse alimentando altre tempo solare, come il vento solare.

"I nostri nuovi risultati dimostrano che le spicole si formano a causa della cancellazione del flusso nell'atmosfera inferiore e forniscono anche una buona quantità di energia per il riscaldamento dell'atmosfera superiore del sole", ha detto Banerjee, un astrofisico presso l'Istituto indiano di astrofisica Scienza dal vivo.

'Annientamento' magnetico

A differenza della Terra, che ha due poli magnetici contrapposti che formano uno scudo relativamente liscio attorno al pianeta, il sole è un groviglio di linee di campo magnetico che si alzano, si abbassano, si torcono e si spezzano costantemente.

La costante convezione del materiale all'interno del sole fa sì che isole contorte di linee di campo magnetico si elevino in superficie o più lontano nell'atmosfera; alla fine, come gli elastici allungati troppo, queste linee di campo magnetico si bloccano violentemente in posizione, rilasciando raffiche di plasma ed energia sulla loro scia. Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che le spicole possano essere un prodotto di quell'energia.

Le riprese satellitari mostrano diverse spicole (viste qui sono strisce nere) che esplodono dal sole a seguito di uno scontro magnetico sulla superficie della stella. (Credito immagine: T. Samanta, GST e SDO)

Le simulazioni al computer hanno collegato la formazione di spicole all'attività del campo magnetico vicino alla superficie del sole, ma è stato difficile ottenere osservazioni dirette, dato che ogni spicola vive per pochi minuti. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato uno speciale telescopio per il monitoraggio del sole in California chiamato Goode Solar Telescope presso l'Osservatorio solare di Big Bear per realizzare alcuni dei video più ad alta risoluzione sulla formazione di spicole, osservando contemporaneamente l'attività svolta in tutti e tre i livelli visibili di il Sole.

Il team ha scoperto che la formazione di spicole nella cromosfera era quasi sempre preceduta da mash-up magnetici sulla superficie del sole.

"Bisogna notare che si tratta di piccole e rapide evoluzioni dei campi magnetici sul sole", ha detto Banerjee. "Non dovrebbero essere confusi con l'evoluzione a lungo termine del campo magnetico del sole, noto come il ciclo solare di 11 anni."

Entro pochi minuti da ogni piccola collisione magnetica, apparve una spicola che iniziò a trasportare calore ed energia migliaia di miglia nell'atmosfera superiore del sole. Con i dati del satellite Solar Dynamics Observatory della NASA, i ricercatori hanno confermato che le spicole riscaldavano notevolmente la corona mentre passavano e occasionalmente gocciolavano materiale riscaldato sulla superficie del sole.

Tutte queste osservazioni suggeriscono che le spicole potrebbero essere un ingranaggio cruciale nella gigantesca macchina per il riscaldamento solare - in altre parole, "un processo completo di ciclismo di massa tra la cromosfera e la corona", hanno scritto gli autori nel loro studio. Questo trasferimento di calore ed energia tra la superficie e l'atmosfera del sole potrebbe persino aiutare ad alimentare il vento solare, hanno scritto i ricercatori, anche se avrebbero bisogno di fare un lavoro di follow-up per confermarlo. Nel frattempo, fai attenzione ai campi magnetici rinnegati alla tua prossima visita al sole. Potrebbero essere un segnale che sta arrivando una pioggia di spicule.

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