E’ ufficiale: il Sole è una sfera

In questi giorni le sonde STEREO-A e STEREO-B hanno raggiunto un traguardo importante, grazie alla loro posizione nello spazio all’interno del Sistema Solare.

Il 6 febbraio le sonde gemelle STEREO-A e STEREO-B (leggi la parte 1 e la parte 2 per i dettagli sulle sonde) hanno raggiunto una posizione che le vede ai due lati opposti del Sole e stanno inviando immagini della nostra stella, da un lato e dall’altro, con una copertura di 360°.

“Per la prima volta in assoluto, possiamo analizzare l’attività solare in 3D” dice Angelos Vourlidas, membro del team STEREO del Naval Research Lab di Washington. La NASA ha fornito il primo filmato 3D, nel giorno (ndr: tutto americano…) del SuperBowl.

Ecco la sfera solare osservata dalle sonde STEREO ed SDO il 31 gennaio: la presenza di un piccolo intervallo sfumato nell’immagine è dovuto al fatto che allora la separazione delle sonde non era esattamente 180° ed hanno dovuto interpolare i dati.

“Si tratta di un giorno fondamentale per la fisica solare” afferma Vourlidas “le sonde STEREO hanno mostrato il Sole nella sua interezza, una sfera di plasma caldissimo e un insieme di campi magnetici intricati”.

Ognuna delle due sonde fotografa una metà della stella e fornisce le immagini alla Terra: i ricercatori combinano le due immagini creando una sfera. Ma quelle inviate non sono immagini regolari (ndr: cioè a cui noi siamo abituati): infatti i telescopi delle sonde STEREO sono sintonizzati su frequenze dell’estremo ultravioletto, scelte appositamente per monitorare gli aspetti principali dell’attività solare quali i flare solari, gli tsunami ed i filamenti magnetici. Nulla sfugge al loro occhio solerte e attento!

una visione artistica del Sole tridimensionale e delle sonde che lo monitorano

una visione artistica del Sole

tridimensionale e delle sonde che

lo monitorano

“Grazie a questi dati, possiamo volare attorno al Sole per vedere cosa accade al di là dell’orizzonte, il tutto senza nemmeno alzarci dalla scrivania” dice Lika Guhathakurta, scienziato del progetto STEREO presso la NASA, “Questo fatto comporterà miglioramenti significativi dello studio della fisica solare e delle previsioni meteo spaziali”.

Fino a qualche tempo fa, una macchia solare attiva poteva nascere nella parte nascosta del Sole, del tutto nascosta alla Terra: poi la rotazione del Sole la faceva apparire dal bordo solare e solo allora potevamo osservare flare e nubi di plasma, con pochissimo preavviso.

“Questo non succederà più” dice Bill Murtagh, previsore presso lo Space Weather Prediction Center del NOAA (il Centro di Previsioni Meteorologiche dello Spazio) a Bulder in Colorado, “eventuali regioni attive nel lato opposto del Sole non ci potranno più cogliere di sorpresa: proprio grazie alle sonde STEREO sapremo che stanno per arrivare!”

Il NOAA sta sfruttando i modelli 3D dei CME (Coronal Mass Ejection, potenti emissioni di plasma da parte del Sole) per migliorare le previsioni del tempo spaziale: tali informazioni sono importantissime per le linee aeree, le compagnie che erogano energia, gli operatori satellitari ed altri clienti. Una visione completa del Sole migliorerà di parecchio queste previsioni.

Ma c’è da aggiungere che queste previsioni non serviranno solo alla Terra: “Con questi modelli globali” dice Guhathakurta “possiamo seguire le tempeste solari che puntano verso altri pianeti, fatto importantissimo per le missioni della NASA (ndr: e non solo…) verso Mercurio, Marte e gli asteroidi”.

l’osservazione di tempeste solari da due punti di vista ha permesso ai meteorologi spaziali di creare modelli tridimensionali di CME (Coronal) migliorando le previsioni di impatti sulla Terra – filmato NOAA/SWPC

Alla NASA aspettavano questo momento dall’ottobre 2006, quando le sonde STEREO hanno lasciato la Terra, volando una da una parte ed una dall’altra, puntando verso posizioni opposte del Sole. Il 6 febbraio 2011 è stata dunque la data dell’opposizione, con le due sonde a 180° di separazione, ognuna delle due puntata verso un emisfero del Sole.

Anche l’altra sonda della NASA, la SDO monitorizza a tempo pieno il Sole e le tre sonde garantiranno per i prossimi otto anni una copertura dell’intero globo. Questo nuovo aspetto tridimensionale ci consentirà studi finora impossibili: ad esempio, i ricercatori hanno da tempo sospettato che l’attività solare sia globale, con eruzioni in entrambi gli emisferi, che si accendono contemporaneamente ed interagiscono tra loro.

Ora questi stessi scienziati possono studiare effettivamente tali tipi di fenomeni. Ad esempio la grande eruzione avvenuta ad agosto 2010 ha interessato circa i due terzi della superficie solare con decine di flare, onde d’urto e filamenti magnetici, che interagivano simultaneamente. La maggior parte di questi eventi era invisibile da Terra, ma non agli occhi delle sonde STEREO e SDO.

“Ci sono parecchi enigmi fondamentali riguardanti l’attività solare” dice Vourlidas “Monitorando il Sole per intero potremmo anche trovare i tasselli mancanti”.

Altri studiosi dicono che queste immagini sono soltanto un accenno di quanto avverrà in seguito: nelle prossime settimane potremo osservare filmati ad alta risoluzione e potremo studiare l’attività solare man mano che i dati vengono processati.

Rimanete sintonizzati!

Articolo in lingua originale

Qualche considerazione aggiuntiva

Come si può verificare grazie al nostro Simulatore 3D, le sonde sono sempre in movimento rispetto alla Terra ed al Sole: questo aspetto così importante delle sonde poste a 180° dunque non dura che pochissimi giorni (in teoria è durato un solo istante!) e cambia continuamente.

Da oggi in poi le sonde, proseguendo il cammino ognuno lungo la propria orbita, si avvicineranno sempre più tra loro e dal loro invidiabile punto di vista potranno continuare ad effettuare lo studio del lato del Sole che noi non possiamo vedere da Terra (the dark side of the sun!).

Combinando perciò le immagini con quelle ottenibili dalla sonda SDO (che viceversa è in posizione fissa, dalle parti della Terra) si continuerà ad avere una visione tridimensionale della nostra stella.

Verso la fine del 2015 le due sonde si troveranno nel lato opposto al Sole rispetto alla Terra, vicinissime tra loro, in prossimità del punto Lagrangiano L3 dell’obita terrestre, ma non certo in pericolo di scontro, dato che le loro orbite sono ben differenti: successivamente si allontaneranno tra loro per raggiungere di nuovo una configurazione geometrica a 180° di distanza più o meno dopo altri 4 anni, allorché potranno analizzare il Sole proprio come il 6 febbraio, ma a posizioni invertite.

Per mezzo del simulatore provate a cercare le date dell’opposizione rispetto alla Terra e dell’opposizione reciproca. Ricchi premi e cotillons!

I commenti di questo post sono in sola lettura poichè precedenti al restyling del 2012. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

18 Commenti

  1. Non capisco una cosa: una immagine in 3D (o stereoscopica) dovrebbe implicare la sovrapposizione di due immagini prese da due punti di vista non troppo angolarmente distanti. La posizione relativa di 180° consente di monitorare contemporaneamente l’intera superficie solare, a 360° gradi, ma NON di ottenere immagini stereoscopiche, considerando anche che quando la stessa regione di “superficie solare” (se il termine è valido) ripresa da una sonda, avrà siuramente cambiato non poco nel momento in cui verrà ripresa dall’altra sonda. Credo che immagini stereoscopiche utili si potevano (e si potranno) avere quando la distanza angolare tra le sonde era (e sarà) tra i 30 e 90 gradi (molto a spanne!).
    O forse non ho capito cosa si intende qui per “3D”…
    In ogni caso una bellissima serie di articoli per una missione osservativa veramente straordinaria!

  2. @Bertupg
    no, aspetta… c’è un malinteso! 😉
    una cosa è un’immagine 3D, un’altra è quella stereoscopica!
    quest’ultima è quella che era possibile ottenere a partire da qualche tempo dopo il lancio delle sonde sino a quando si sono trovate a 90° di distanza angolare , ma anche più: infatti parecchie volte gli scienziati della NASA hanno realizzato foto stereoscopiche del Sole da vedersi con gli appositi occhialini rossi e blu.
    Sei stato tratto in inganno dal nome delle due sonde, che ricordo essere una sigla! 😉
    Immagine 3D è invece quella del primo filmato, che è realizzata proiettando su una sfera le due immagini prese una da un lato ed una dall’altro: quando le sonde erano a 180° di distanza angolare, non c’erano parti del sole che si sovrapponevano e si aveva la copertura totale della superficie della sfera…

  3. Ok. Normalmente “immagine 3D” e “immagine stereoscopica” (non credo che l’acronimo “STEREO” sia solo una coincidenza 😉 ) sono soninimi.
    Ma chiarito che qui per “immagine 3D” si intende “modello 3D” (mediante l’applicazione di più immagini bidimensionali sulla superficie di un solido geometrico), l’articolo ora mi risulta completamente chiaro.
    Grazie.

  4. ehm, perdonate la dislessia… volevo scrivere “sinonimi”, non “soninimi”!

  5. Scusate se vi porgo una domanda solo in parte inerente all’articolo ma ne vorrei sapere di più,mi e stato detto che la supergigante rossa Betelgeuse potrebbe trasformarsi in supernova nel 2012 e possibile? 😯

  6. @raffaele
    Non mi sembra! Ci sono piu ipotesi ma si parla di secoli, se non addirittura millenni, ma c’e chi dice milioni di anni (io non ne ho proprio idea hehe). In ogni caso, anche se dovesse succedere domani a noi non capiterebbe proprio nulla! :mrgreen:

  7. Dato che sono ignorante avrei detto che il sole è uno sferoide schiacciato ai poli.

    Le immagini mi danno torto…almeno su grande scala (che non guarda il singolo km dato l’imponente diametro in Km della stella).

    Evidentemente la forza di gravità è abbastanza intensa ed uniformemente distribuita da irridere la forza centrifuga all’equatore (solare)…. e tuttavia in un modo o nell’altro tutti i pianeti ruotano su orbite distribuite su un piano che guarda caso passa sull’equatore solare……. ( + o – ) ….dopo circa 5 miliardi di anni di vita della stella stessa (…circa)

    Interessante e fa senso anche per gli ignoranti…come me.

    😀

  8. piu’che un commento , la mia e’ una domanda alla quale , per ignoranza , non so darmi una risposta:supponiamo che il sole disti esattamente centocinquanta milioni di chilometri dalla terra e che io sia in grado di lanciargli contro un oggetto alla velocita’ di un milione di chilometri al minuto sin dal tempo zero. Supponiamo ora che io sia in grado di seguire visivamente , dal punto di lancio , la traiettoria dell’oggetto : data la distanza e la sua velocita’ , si supporrebbe che io verda l’oggetto penetrare la superficie solare dopo centicinquanta minuti . Ma gli otto minuti di ritardo della immagine del disco solare , dovuti alla distanza ed alla velocita’ della luce , che fine farebbero?

  9. per chiarire la domanda del 27/u.s. , e nella speranza di ottenere una risposta , esprimo la stessa in termini di fantascenza : un’astronave minaccia la terra ed e’ ferma a cinquanta milioni di chilometri . Le spariamo contro una testata nucleare che viaggia a d un milione di chilometri al minuto . E’ ovvio che vedremo l’esplosione dopo cinquanta minuti ma …. , dato che la distanza dell’ astronave e’ di cinquanta milioni di chilometri , la sua immagine mi arriva con circa tre minuti di ritardo . Come si conciliano le due cose ?

  10. @luigi
    scusa, ma non avevo visto il commento… 😳
    Ragioniamo con calma e sangue freddo, dato che la minaccia incombe… 😯
    In ogni istante noi vediamo con i nostri telescopi l’astronave aliena che sta a 50milioni di km da noi, ma in quell’istante noi vediamo lo stato, la condizione dell’astronave “vecchia” di 3 minuti, cioè di 3 minuti prima…
    All’ora Y spariamo la testata nucleare che impiega 50 minuti ad arrivare a destinazione: bene! L’esplosione avviene dunque alle ore Y+50, ma proprio per quanto detto prima l’esplosione la vedremo solamente alle Y+50+3, cioè 53 minuti dopo la partenza!
    L’esplosione avviene esattamente nell’istante voluto (50 minuti dopo il lancio, sennò Kirk si arrabbierebbe), ma per vederla dobbiamo aspettare i 3 minuti dovuti alla distanza dell’oggetto…
    questo per quanto riguarda l’astronave…

  11. per quanto riguarda il Sole sappiamo che lo vediamo sempre come era 8 minuti prima…
    vediamo ora che per la sonda che stiamo mandando verso il Sole il discorso è un po’ più complicato…
    Devi pensare che istante per istante la sonda si sta muovendo: quando arriverà al Sole, indipendentemente dal tempo che ha impiegato, noi la vedremo sempre e comunque dopo 8 minuti. Se ha impiegato 150 minuti ad arrivare, la vedremo dopo 158 minuti dall’istante di lancio…
    E’ il solito problema delle distanze (astronomiche)…
    Quando la sonda è ad un quarto di distanza dal sole, lei ha percorso 150/4 = 37.5 milioni di km ed il tempo che ci mette la luce ad arrivare a noi da quella distanza è un quarto di 8 minuti, cioè circa 2 minuti: la sonda la vediamo all’istante T+37.5+2 minuti.
    Quando la sonda è alla metà della distanza dal sole, lei ha percorso 150/2 = 75 milioni di km ed il tempo che ci mette la luce ad arrivare a noi da quella distanza è la metà di 8 minuti, cioè circa 4 minuti: la sonda la vediamo all’istante T+75+4 minuti.
    Quando la sonda è a tre quarti della distanza dal sole, lei ha percorso 150*3/4 = 112.5 milioni di km ed il tempo che ci mette la luce ad arrivare a noi da quella distanza è tre quarti di 8 minuti, cioè circa 6 minuti: la sonda la vediamo all’istante T+112.5+6 minuti.
    Quando la sonda è arrivata alla distanza dal sole, lei ha percorso 150 milioni di km ed il tempo che ci mette la luce ad arrivare a noi da quella distanza è 8 minuti: la sonda la vediamo all’istante T+150+8 minuti.

    Ricapitolando, proprio perché stiamo parlando di distanze molto grandi (astronomiche) la sonda sembra arrivare in ritardo di 8 minuti all’appuntamento, proprio perchè dobbiamo tenere sempre in conto il “tempo-luce” (in inglese light time) cioè il tempo che ci mette la luce a giungere a noi da quella distanza.
    Questa è un’ennesima caratteristica delle distanze astronomiche che, al di là dell’ormai famoso “effetto PLP”, richiedono un ragionamento un poco più complesso, che le prime volte può sembrare assurdo.

    Quanto più l’oggetto è vicino, tanto meno si sentono gli effetti del tempo-luce. Prova a calcolare il tempo luce di un sasso lanciato ad 1 metro di distanza (la luce viaggia a circa 300000 km/sec): è assolutamente piccolo e dunque trascurabile… Così piccolo che mai ce ne siamo accorti, nè tantomeno abbiamo pensato che esistesse!

  12. @luigi e pierluigi: La cosa si può risolvere anche in termini più semplici. L’oggetto che viaggia verso il Sole e la testata che viaggia verso l’astronave risentono sia del fatto che la velocità della luce è limitata, sia del fatto che essi si allontanano da noi.
    Se li potessimo guardare, anche se essi sono effettivamente in moto a velocità costante, noi li vedremmo rallentare leggermente, per via del fatto che la velocità della luce è limitata (e dunque essa ci arriva dopo un tempo x).
    In buona sostanza, come dice Pier, noi non li vediamo dove sono realmente, ma solo dov’erano quando la luce che vediamo è partita.
    A questo, bisogna aggiungere che le due si stanno allontanando da noi, e dunque lo spazio percorso aumenta ma mano, e quindi lo spazio che la luce deve percorrere aumenta.
    L’effetto cumulato delle due cose dà l’apparente rallentamento degli oggetti, unito a una variazione del loro colore verso il rosso: insomma, un REDshift degli oggetti… :mrgreen:
    Nel caso dell’oggetto in moto verso il Sole, potrebbero anche aggiungersi degli effetti relativistici, dovuti al campo gravitazionale.
    Ovvio che, se gli oggetti si avvicinano a noi, il tutto si ribalta…
    MA SOLO in apparenza….

    Comunque, Pier, ottima spiegazione. Perdona la mia intrusione e la mia pedanteria…. 🙂

  13. ottima intrusione!! 😉
    ovviamente io facevo il discorso puramente teorico di un’astronave che viaggi a velocità costante nonostante la presenza di una massa gravitazionale quale il Sole (e non è poco)…
    ovviamente introducendo tutte le forze e gli effetti il discorso sarebbe diventato altamente soporifero, più di quanto non lo sia ora e si sarebbero modificate un bel po’ le cifre: diciamo che così il tutto dovrebbe servire a rendere l’idea, seppure molto approssimata

    Evviva le distanze Astronomiche!!
    :mrgreen:

  14. scusami , Pierluigi , e dopo me ne vado a letto , ma la risposta non mi convince : Kirk , col suo telescopio , segue il percorso del missile , ma se e’ come dici tu , il viaggio che vede dura cimquantatre minuti , e la cosa , come vedi , non quadra!!!!!! Comunque grazie.

  15. @luigi: Quadra benissimo, invece. Un conto è quello che si vede, un conto è quello che succede.
    E’ lo stesso problema che avresti con l’esplosione di una supernova: tu la vedi oggi, ma in realtà essa è esplosa migliaia (se non milioni) di anni fa.
    Il viaggio della testata per te durerà 53 minuti, ma per la testata stessa saranno 50.
    Ricorda che la velocità della luce è limitata.
    Se fosse illimitata, allora anche per te il viaggio durerebbe 50 minuti. Ma così non è….. 🙂

  16. caro Pierluigi , ti chiedo scusa ma la tua risposta non mi convince e ti spiego : non c’e’ dubbio che l’esplosione dell’astronave avviene nello stesso momento in cui viene raggiunta dal missile , ma il nonstro bravo Kirk , col suo telescopio e col su cronografo rolex da polso , ha seguito visivamente la traiettoria del missile. Per tutto il viaggio , l’immagine del missile e’ stata presente nella retina dei suoi occhi , e non c’e’ dubbio che vedra’ l’esplosione nel momento in cui le due immagini si congiungono ( astronave colpita dal missile ) . Quindi il bravo Kirk ha seguito un viaggio che , ai suoi occhi , e’ durato cinquantatre minuti , cioe’ ha visto il missile per tre minuti in piu’ della sua effettiva esistenza . Come e’ possibile?

  17. Chiedo scusa a tutti ma , per in copetenza , non avevo visto il seguito delle risposte ( pagina due ) , il seguito , cioe’ la spiegazione del rallentamento delle immagini mi ha convinto e non solo , la frase relativa al rallentamento degli oggetti e del loro spostarsi verso il rosso , ha chiarito anche una mia incapacita’ di capire la risposta al famoso paradosso ” perche di notte fa buio ?”.Grazie a tutti .Gino

  18. scusate la intrusione , ma forse state dibattendo sul Fatto che il tempo fa parte del ‘ tessuto spazio-tempo ‘ ???
    Va bene ed allora ??
    A me sembra chiarissimo che il tempo su alfa centauri NON è il tempo di questo sistema (solare)…del resto Einstein lo ha fatto abbastanza presente…e cosi come la velocità della luce il tempo Deve obbedire alle leggi generali……quindi NON ho capito il dibattito su cio che vede Kirk e ‘quando lo vede’….scusate ma a me sembra che il tempo nella zone dell’impatto del missile sia diverso dal tempo di Kirk…il che NON conflitta affatto ne con il tessuto…..ne con la velocità della luce…..
    ne con altre leggi, del resto l’esplosione di 1987 A1 (la supernova della small magellanic cloud)…mi sa che Kirk la ha vista dopo 120.000 anni …..circa…..come tutii gli altri dotati di telescopi.
    Ciao

    😀