La sonda Solar Orbiter, sviluppata dall’Agenzia spaziale europea (Esa) con partecipazione della Nasa, ha fornito nuove informazioni su come si formano i colpi di frusta magnetici del Sole, fenomeni che si propagano nello spazio interplanetario come onde di energia. Questi eventi, chiamati switchback, sono perturbazioni del campo magnetico che si estendono a grandi distanze e sono stati osservati per la prima volta in modo dettagliato grazie alle misure del Solar Wind Analyzer (Swa) della sonda. L’analisi ha permesso di rintracciare l’origine di questi fenomeni fino alla superficie del Sole, rivelando nuovi dettagli sul magnetismo della nostra stella.
La dinamica dei switchback
Lo switchback corrisponde a plasma con velocità molto bassa, e si forma quando le linee del campo magnetico si ripiegano su se stesse, creando una struttura a “S”. Questi fenomeni sono legati a regioni aperte e chiuse del campo magnetico solare, dove le linee si estendono verso lo spazio o tornano indietro verso il Sole. La sonda Solar Orbiter ha analizzato le particelle presenti all’interno di uno switchback e ha trovato un mix di particelle di ossigeno e carbonio che potevano essersi formate solo all’interno degli anelli di campo magnetico sulla superficie del Sole.
La scoperta ha fornito una prova schiacciante di un processo di formazione chiamato riconnessione di interscambio.
Esistono due principali teorie in competizione sulla formazione degli switchback: una legata a processi di riconnessione magnetica e l’altra a onde e turbolenza. La sonda Solar Orbiter ha rivelato che entrambi i processi sono coinvolti nel modo in cui lo switchback si forma e si muove nello spazio. «Sorprendentemente, vediamo anche i segni di queste onde ma probabilmente solo dopo che lo switchback si dirige verso lo spazio», spiega Stephanie Yardley, co-autrice dello studio. «Una volta che lo switchback ha lasciato il Sole, le onde e la turbolenza prendono il sopravvento e regolano il suo movimento».
Implicazioni per la Terra
Il vento solare lega la Terra al Sole, e la nostra conoscenza della sua dinamica ha implicazioni importanti per proteggere il nostro pianeta da eventi estremi di meteorologia spaziale. «Come umani sulla Terra – e nello spazio – le nostre vite sono intrecciate con ciò che accade sulla nostra stella», dice Daniel Müller, project scientist di Solar Orbiter all’Esa. «Il vento solare lega la Terra al Sole, e la nostra conoscenza della sua dinamica ha implicazioni importanti per proteggere il nostro pianeta da eventi estremi di meteorologia spaziale. Più ne conosciamo, meglio possiamo prepararci alle tempeste solari per proteggere le nostre infrastrutture e tecnologie space-based».
Questo studio rivela anche come il Sole riscaldi la sua atmosfera e acceleri le particelle del vento solare nello spazio. Inoltre, mostra che l’atmosfera solare lascia la propria traccia sulle particelle del vento, fornendo un possibile metodo per ricavare la storia del plasma solare anche lontano dalla stella. La sonda Solar Orbiter ha attraversato uno switchback molto grande, permettendo al team di campionare particelle osservate raramente che recano tracce rivelatrici della loro origine. Grazie a questa analisi, i ricercatori hanno potuto comprendere meglio il comportamento del vento solare e il suo legame con il campo magnetico della stella. Questi dati, pubblicati su Nature Astronomy, rappresentano un passo avanti nella comprensione del Sole e del suo impatto sull’ambiente spaziale.
Il lavoro svolto da Solar Orbiter ha dimostrato come la missione stia fornendo esattamente il tipo di dati scientifici che sapevamo potesse offrire, mettendo in relazione il Sole con il suo contesto più ampio e rivelando più dettagli sulla nostra stella. La conoscenza di questi fenomeni è cruciale per proteggere le tecnologie terrestri e spaziali da eventi estremi legati al Sole.
