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Solar Orbiter: le prime incredibili immagini del Sole

17 luglio 2020
Le prime immagini giunte dal Solar Orbiter, la nuova missione di osservazione del Sole in collaborazione tra l'ESA e la NASA, hanno rivelato dei continui minuscoli brillamenti solari, soprannominati "falò", vicino alla superficie della nostra stella.

Secondo gli scienziati dietro la missione, vedere fenomeni che non erano osservabili in dettaglio mostra il potenziale della missione Solar Orbiter, che ha appena terminato la sua fase iniziale di verifica tecnica nota come commissioning.
"Queste sono solo le prime immagini e possiamo già vedere nuovi interessanti fenomeni", afferma Daniel Müller, scienziato del progetto Solar Orbiter dell'ESA. "Non ci aspettavamo risultati così grandi sin dall'inizio. Possiamo anche osservare come i nostri dieci strumenti scientifici si completino a vicenda, fornendo un quadro olistico del Sole e dell'ambiente circostante."

Il Solar Orbiter, lanciato il 10 febbraio 2020, trasporta sei strumenti di telerilevamento, o telescopi, che osservano il Sole e i suoi dintorni e quattro strumenti in situ che monitorano l'ambiente attorno al veicolo spaziale. Confrontando i dati di entrambe le serie di strumenti, gli scienziati potranno ottenere indizi sulla generazione del vento solare, il flusso di particelle cariche dal Sole che influenza l'intero Sistema Solare.
L'aspetto unico della missione Solar Orbiter è che nessun altro veicolo spaziale è stato in grado di catturare immagini della superficie del Sole da una distanza così ravvicinata.

Le immagini ravvicinate del Sole mostrano nuovi fenomeni



I falò (o "campfires") mostrati nella prima serie di immagini sono stati catturati dall'Extreme Ultraviolet Imager (EUI) durante il primo perielio del Solar Orbiter, il punto nella sua orbita ellittica più vicino al Sole. In quel momento la sonda si trovava a soli 77 milioni di km dal Sole, circa la metà della distanza tra la Terra e la stella.
"I falò sono piccoli parenti dei brillamenti solari che possiamo osservare dalla Terra, milioni o miliardi di volte più piccoli", afferma David Berghmans del Royal Observatory of Belgium (ROB), Principal Investigator dello strumento EUI, che acquisisce immagini ad alta risoluzione degli strati inferiori dell'atmosfera solare, nota come corona solare. "Il Sole potrebbe sembrare tranquillo a un primo sguardo, ma quando osserviamo nel dettaglio possiamo vedere quei minuscoli bagliori ovunque si guardi."
Gli scienziati non sanno ancora se i campfires sono solo versioni minuscole di grandi brillamenti o se sono guidati da meccanismi diversi. Esistono tuttavia già teorie secondo cui questi brillamenti in miniatura potrebbero contribuire a uno dei fenomeni più misteriosi del Sole: il riscaldamento coronale.

"Questi falò sono totalmente insignificanti da soli, ma considerando il loro effetto su tutto il Sole, potrebbero essere la causa dominante del riscaldamento della corona solare", afferma Frédéric Auchère, dell'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS), Francia, Co-Principal Investigator di EUI.
La corona solare è lo strato più esterno dell'atmosfera del Sole che si estende per milioni di chilometri nello spazio. La sua temperatura è di oltre un milione di gradi Celsius, che è in ordine di grandezza molto più calda della superficie del Sole, un 'freddo' 5500° C. Dopo molti decenni di studi, i meccanismi fisici che riscaldano la corona non sono ancora completamente compresi, ma identificarli è considerato il "santo graal" della fisica solare.
"Ovviamente è troppo presto per dirlo, ma speriamo che collegando queste osservazioni con le misurazioni dei nostri altri strumenti che 'sentono' il vento solare mentre passa accanto al veicolo spaziale, saremo finalmente in grado di rispondere ad alcuni di questi misteri", dice Yannis Zouganelis, vice scienziato del progetto Solar Orbiter presso l'ESA.

Il lato opposto del Sole



Il Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) è un altro strumento all'avanguardia a bordo del Solar Orbiter. Effettua misurazioni ad alta risoluzione delle linee del campo magnetico sulla superficie del Sole. È progettato per monitorare le regioni attive del Sole, aree con campi magnetici particolarmente potenti, che possono dare origine a brillamenti solari.
Durante i brillamenti solari, il Sole rilascia esplosioni di particelle energetiche che aumentano il vento solare emanato costantemente dalla stella verso lo spazio circostante. Quando queste particelle interagiscono con la magnetosfera terrestre, possono causare tempeste magnetiche che possono interrompere le reti di telecomunicazione e le reti elettriche sul terreno.
"In questo momento, siamo entrati nella parte del ciclo solare di 11 anni dove il sole è molto silenzioso", afferma Sami Solanki, direttore del Max Planck Institute for Solar System Research di Gottinga, in Germania, e PHI Principal Investigator. "Ma poiché il Solar Orbiter si trova in una diversa angolazione del Sole rispetto alla Terra, potremmo effettivamente vedere una regione attiva che non era osservabile dalla Terra. Ed è la prima volta. Non siamo mai stati in grado di misurare il campo magnetico presente sul retro del Sole."
I magnetogrammi , che mostrano come l'intensità del campo magnetico solare varia attraverso la superficie del Sole, potrebbero quindi essere confrontati con le misurazioni degli strumenti in situ.
"Lo strumento PHI sta misurando il campo magnetico sulla superficie, vediamo strutture nella corona del Sole con l'EUI, ma proviamo anche a dedurre le linee del campo magnetico che escono nel mezzo interplanetario, dove si trova il Solar Orbiter", afferma Jose Carlos del Toro Iniesta, investigatore co-principale di PHI, dell'Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spagna.

Catturare il vento solare

I quattro strumenti in situ su Solar Orbiter caratterizzano quindi le linee del campo magnetico e il vento solare mentre passa accanto al veicolo spaziale.
Christopher Owen, dell'University College London Mullard Space Science Laboratory e principale investigatore dell'analizzatore di vento solare in situ , aggiunge: "Usando queste informazioni possiamo stimare dove sul Sole sia stata emessa una particolare parte del vento solare, e quindi usare il set completo di strumenti della missione per rivelare e comprendere i processi fisici che operano nelle diverse regioni del Sole che portano alla formazione del vento solare".
"Siamo davvero entusiasti di queste prime immagini, ma questo è solo l'inizio", aggiunge Daniel. "Il Solar Orbiter ha iniziato un grande tour del Sistema Solare interno e si avvicinerà molto di più al Sole in meno di due anni. Alla fine si porterà a 42 milioni di km, che è quasi un quarto della distanza tra il Sole e la Terra."
"I primi dati stanno già dimostrando il potere di una collaborazione di successo tra agenzie spaziali e l'utilità di una serie diversificata di immagini per svelare alcuni dei misteri del Sole", commenta Holly Gilbert, direttore della divisione scientifica di eliofisica presso il NASA Goddard Space Flight Center e Solar Orbiter Project Scientist presso la NASA.

Il Solar Orbiter è una missione spaziale di collaborazione internazionale tra ESA e NASA. Diciannove Stati membri dell'ESA (Austria, Belgio, Repubblica ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Italia, Irlanda, Lussemburgo, Paesi Bassi, Norvegia, Polonia, Portogallo Spagna, Svezia, Svizzera e Regno Unito), come così come la NASA, hanno contribuito al carico scientifico e/o al veicolo spaziale. La sonda è stata costruita dal principale appaltatore Airbus Defence and Space nel Regno Unito.

fonti: ESA, NASA

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