L'interazione fra trecce e gabbie magnetiche all'origine dei brillamenti solari

È adesso possibile prevedere l'intensità delle eruzioni solari, per prendere le dovute contromisure e proteggere le nostre tecnologie.

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Come nasce un brillamento - Una treccia magnetica (in grigio) in una gabbia magnetica: quando la treccia si attorciglia fortemente su se stessa, può spezzarsi e rompere la gabbia, ed espellere così una grande quantità di materia ed energia.|Tahar Amari / Centre de physique théorique - CNRS-Ecole Polytechnique

Uno dei fenomeni più spettacolari e "drammatici" che si svolgono sulla superficie del Sole sono le eruzioni solari, note anche come flare, o brillamenti: sono violente eruzione di materia emesse dalla fotosfera (lo strato più basso dell'atmosfera solare) della stella, che producono ogni volta una quantità di energia paragonabile all'esplosione di decine o anche centinaia di milioni di bombe atomiche. Uno studio condotto da prestigiose istituzioni scientifiche francesi, pubblicato su Nature, dimostra che alla base di tutte le eruzioni solari vi potrebbe essere un solo motore.

 

Brillamenti e computer. È noto che le più violente esplosioni solari trovano la loro causa prima negli improvvisi e violenti cambiamenti del campo magnetico solare, che porta al rilascio di enormi quantità di particelle e di energia sotto forma di luce e altre radiazioni. Il lavoro degli astrofisici ha messo in luce l'esistenza di una gabbia di confinamento, all'interno della quale prende forma una specie di "corda", chiamata in termini scientifici treccia magnetica, che quando si spezza origina i brillamenti.

 

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L'astrofotografo Philippe Tosi ha catturato un'eruzione solare nel pieno della sua potenza: in alto a destra, il paragone con le dimensioni della Terra. Vedi anche: 15 fatti che rimettono l'Universo in prospettiva. | Philippe Tosi via SpaceWeather.com

 

La maggiore o minore "resistenza" della gabbia magnetica determina l'intensità del brillamento.


24 agosto 2014: il video di un brillamento composto con le immagini catturate dal Solar Dynamic Observatory (Nasa)

Già nel 2014 un gruppo di astrofisici dimostrò che i brillamenti solari erano preceduti da un intreccio di linee di forza del campo magnetico, che si "attorcigliano" come i singoli fili di una corda da montagna.

 

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L'emissione di raggi UV causata da un brillamento: vedi anche che cosa accadrebbe se ci fossero due Soli? | Solar Dynamics Observatory

Questo fenomeno era già stato messo in relazione ai brillamenti, ma solo a quelli di forte intensità: si pensava che per eruzioni minori dovevano essere all'opera altri meccanismi, che sfuggivano alle osservazioni. Attraverso una attenta analisi della corona solare (la regione più esterna del Sole), nei dati relativi all'eruzione del 24 ottobre 2014, gli scienziati hanno potuto stabilire che alla base del fenomeno c'era una treccia magnetica che si era spezzata.

 

Le simulazioni al computer hanno permesso di determinare che in quel caso la corda magnetica non aveva energia a sufficienza per originare un'esplosione, che tuttavia si è verificata perché la treccia venne fortemente ritorta, al punto da distruggere la gabbia magnetica che la conteneva, causando così il brillamento e la conseguente emissione di radiazioni, che anche in quell'occasione hanno raggiunto la Terra.

Perché è importante. La ricaduta pratica della ricerca sta nel fatto che gli scienziati sono riusciti a mettere a punto un modello grazie al quale si può calcolare quale può essere l'energia massima rilasciata da un brillamento. Poiché questi fenomeni possono avere conseguenze anche gravi sulle nostre tecnologie, si capisce quanto sia importante disporre di questi strumenti.

 

09 Febbraio 2018 | Luigi Bignami