Abbiamo un mistero tra le mani. Il sole ha un'atmosfera sottile ma estesa chiamata corona. E quella corona ha una temperatura di pochi milione Kelvin.
In che modo la corona ha una temperatura così superiore rispetto alla superficie?
Come ho detto, un mistero.
Una corona, calda, per favore
Per quanto strano, non sentiresti il calore della corona se dovessi nuotare attraverso di essa. Non è solo sottile, ma incredibilmente sottile, registrando solo un trilionesimo della densità della superficie del sole. È così sottile che nonostante la sua alta temperatura, il che significa che le piccole particelle che compongono la corona si muovono a velocità incredibili, in primo luogo ci sono così poche particelle che non ti colpirebbero quasi mai - e non ti registreresti nemmeno le alte manche brucianti.
(Giusto per essere chiari, la tua vicinanza alla superficie del sole stesso ti scioglierebbe comunque, ma non sarebbe colpa della corona.)
La corona stessa è tremendamente grande, si estende per milioni di chilometri, raddoppiando il raggio del sole oltre la sua pelle visibile. Ma ancora una volta, perché è così sottile che è difficile da vedere. Solo durante le eclissi solari totali, quando il corpo della luna nasconde perfettamente il disco del sole, appare la corona in tutta la sua gloria, che brilla di luce dalla superficie solare che riflette le minuscole particelle che compongono l'atmosfera.
L'esame dettagliato della corona rivela strutture molto peculiari. Filamenti sottili e sottili, lunghi anelli sottili e spirali simili a impronte digitali danzano nell'atmosfera del sole. Quindi è ovviamente un posto molto attivo e complicato, che potrebbe fornire un indizio della sua temperatura infernale.
Potenza suprema
C'è solo una fonte di energia al sole, e questa è l'energia nucleare. Nel profondo, denso, nucleo caldo (ironicamente l'unico posto che supera le temperature della corona), le incredibili pressioni sopraffanno la repulsione naturale dell'idrogeno, fondendole insieme per formare elio. La conversione lascia un po 'di massa alle spalle e quindi rilascia un po' di energia.
Ogni singola reazione emette solo un po 'di energia, ma ripeti quel processo innumerevoli volte e ti ritrovi con una fantastica fonte di energia potente, di lunga durata, che fornisce tutta la luce per l'intero sistema solare per miliardi di anni.
E poiché è l'unica fonte di energia in circolazione, in qualche modo riscalda la corona.
Non è difficile immaginare perché la superficie del sole, chiamata fotosfera, sia molto più fredda del nucleo più interno. Dopotutto, quella superficie è esposta al vuoto duro, freddo e gelido dello spazio esterno, ed è separata dal nucleo riscaldante da centinaia di migliaia di chilometri di plasma denso e minaccioso.
Ma quella superficie è attiva, forse anche più della corona turbolenta sopra di essa. Granuli, macchie solari, bagliori, espulsioni di massa e altre bolle ed esplodono dall'esterno caotico del sole. Forse in quell'inferno infernale della superficie si nasconde la fonte enigmatica dell'alta temperatura della corona.
Fare il colpo di scena
Quindi abbiamo una superficie solare relativamente fresca ma incredibilmente attiva che si trova sotto la corona intensamente calda e abbiamo bisogno di qualcosa per collegare quell'attività e trasformarla in calore. Fortunatamente, il sole è una gigantesca sfera di plasma, il che significa che è una miscela di particelle cariche che si muovono rapidamente. E le particelle cariche che si muovono rapidamente sono molto, molto brave a creare campi magnetici.
E i campi magnetici a loro volta sono davvero bravi a trasformare l'attività in calore.
Si sospetta da tempo che forti campi magnetici svolgano un ruolo importante nel riscaldamento della corona, cosa che la sonda solare Parker è stata inviata per esaminare in modo più dettagliato. E in un recente articolo, i ricercatori che utilizzano i dati del Solar Dynamics Observatory hanno scoperto altri due meccanismi per riscaldare la corona con campi magnetici.
A volte i campi magnetici possono avvolgersi attorno a loro, formando un tunnel (chiamato con il nome fantascientifico di tubi di flusso). Questi tunnel fungono da condotti per un'energia ancora più magnetica sotto forma di urti e onde che viaggiano da un luogo all'altro ... come dalla superficie alla corona.
A volte questi campi possono persino attorcigliarsi tra loro così strettamente che si rompono letteralmente come un elastico allungato, rilasciando tutta l'energia repressa in un singolo lampo noto come evento di riconnessione magnetica.
Se questi tubi di flusso e gli eventi di riconnessione si verificano abbastanza spesso e forniscono energia sufficiente, possono fornire alla corona un calore più che sufficiente per sostenerlo. Questa è ancora una domanda aperta, ma con più osservazioni e duro lavoro, potremmo presto avere un quadro chiaro e dettagliato del particolare puzzle solare.
Leggi di più: "Sulla rapida riconnessione forzata nella corona del Sole per il suo riscaldamento localizzato"
