Svelato il mistero della corona solare, e spunta una nuova costante

La corona solare nasconde un segreto che da quasi un secolo gli astronomi cercano di svelare: lo strato più esterno dell’atmosfera solare raggiunge temperature di milioni di gradi, centinaia di volte superiori a quelle della stessa superficie del Sole. Come è possibile? In attesa che la missione Parker Solar Probe ci porti a un passo (in termini astronomici) dalla nostra stella, alcuni scienziati della Northumbria University di Newcastle potrebbero aver svelato uno dei meccanismi alla base del riscaldamento della corona solare, arrivando a identificare una nuova costante della nostra stella. La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.

Il mistero della corona arroventata

Mentre la superficie del Sole arriva “solo” a 6mila gradi, la corona solare raggiunge temperature di milioni di gradi centigradi. È come se l’aria intorno a una lampadina accesa fosse molto più calda della superficie del vetro. In teoria, il secondo principio della termodinamica impedisce al calore di fluire dalla fotosfera (la superficie del Sole) alla corona, che è molto più calda. Alla base del riscaldamento straordinario della corona devono quindi esserci processi non termici, come ad esempio delle onde che trasportano energia dalla superficie verso la corona.

Finora, sono state prese in considerazione due tipi di onde: le onde acustiche (o magnetoacustiche), modificate dalla presenza di un campo magnetico, e le onde di Alfvén, cioè onde magnetiche formate da plasma. Entrambi questi tipi di onde potrebbero trasportare energia attraverso la superficie del Sole verso la corona, anche se ci sono dei problemi. Le onde acustiche difficilmente riuscirebbero a superare la fotosfera a causa della bassa pressione, mentre le onde di Alfvén potrebbero trasportare calore sufficiente, ma non lo dissiperebbero abbastanza velocemente nella corona.

Onda su onda: una nuova costante solare

Analizzando un intero ciclo solare (circa 11 anni), dal 2005 al 2015, gli scienziati hanno scoperto che le onde di Alfvén sono eccitate dalle onde acustiche che dall’interno della stella raggiungono la fotosfera, con picchi di potenza distribuiti su tutta la superficie e per tutta la durata del ciclo solare. L’intera corona, spiegano i ricercatori, oscilla in risposta alle onde acustiche, e lo fa in un intervallo di frequenze ben preciso, che potrebbe rappresentare una vera e propria firma, una caratteristica distintiva della nostra stella, ovvero, una nuova costante fondamentale del Sole.

Osservare le stelle in modo diverso

“La scoperta di questa firma è molto eccitante”, dice Morton, “finora abbiamo creduto che le onde magnetiche fossero eccitate dall’idrogeno sulla superficie del Sole, ma ora sappiamo che reagiscono alle onde acustiche”.  “Questo potrebbe portare a un nuovo modo di esaminare e classificare le stelle”, aggiunge il ricercatore: “Ora sappiamo che questa caratteristica esiste e la possiamo cercare anche altrove”. Le onde di Alfvén, inoltre, non sarebbero solo responsabili del riscaldamento della corona, ma produrrebbero anche un’accelerazione del potente vento solare.  Un flusso di particelle che, soffiando a più di un milione e mezzo di chilometri orari, viaggia per tutto il sistema solare, influenzando i campi magnetici e l’atmosfera dei pianeti, compresa la Terra.

Riferimenti: Nature Astronomy

Credit immagine: Richard Morton, Northumbria University Newcastle