“Il Sole come non l’avete mai visto prima”: l’ultimo perielio di Solar Orbiter

Si è avvicinata al Sole nel suo perielio più stretto sinora (0.32 unità astronomiche), sopportando temperature che sfioravano i 500°C.
La sonda ESA Solar Orbiter ha dato spettacolo il 26 marzo, giorno in cui la sua orbita si è avvicinata di più alla magnifica stella che sta studiando nel dettaglio.

Questa immagine incredibile in falsi colori è stata realizzata dallo strumento EUI (Extreme Ultraviolet Imager) e mostra come appare il Sole a 17 nm. Tale lunghezza d’onda è quella che corrisponde alle emissioni di gas alla temperatura di un milione di gradi, pari proprio a quella della corona solare.

Ma c’è un fenomeno nuovo catturato dalla Solar Orbiter, e possiamo apprezzarlo ricorrendo a un video e a un dettagliatissimo zoom.

Vedete quella struttura poco sotto il centro del quadro, che sembra così dinamica da “ribollire” ed emettere gas in tutte le direzioni?
Non sappiamo di che si tratti, non abbiamo mai visto prima un cosa del genere. Però gli scienziati gli hanno dato un soprannome, “il riccio” (the hedgehog).
Nonostante le dimensioni imponenti di circa 25000 km è classificato ancora tra le caratteristiche del Sole di scala inferiore ed è qui ripreso in un frangente di appena 45 minuti.
Come si è formato? Nessuno lo sa! È la prima volta che osserviamo il Sole con un simile dettaglio, e quelle che stiamo formulando sono domande nuove che nessuno poteva porsi. Per comprendere in quali condizioni si generino tali fenomeni saranno verificate anche le osservazioni passate di altre sonde spaziali, per capire se abbiamo già incrociato qualcosa di simile ma con un dettaglio troppo basso per poterlo individuare.

Un’altra sequenza a dir poco affascinante ha ripreso il polo sud solare, sempre per mezzo dell’imager EUI.

Questo livello di dettaglio permette di apprezzare i fenomeni estremi legati al magnetismo solare che si verificano nella corona, vale a dire l’atmosfera della nostra stella. Le aree chiare sono quelle dove le linee del campo magnetico si richiudono sulla superficie, intrappolando le particelle e interagendo con loro, le quali a loro volta emettono radiazione nell’ultravioletto. Le porzioni più scure sono le aree dove invece il campo magnetico solare resta aperto, dando modo ai gas di liberarsi nello spazio e dar luogo al flusso di particelle che chiamiamo vento solare.

Le indagini scientifiche per comprendere come tutti questi fenomeni interagiscano tra loro sono estremamente complesse ma di grande importanza per imparare a sviluppare la meteorologia solare. Saper prevedere l’attività del Sole è cruciale per la nostra civiltà, così dipendente dall’elettronica avanzata e dalle comunicazioni satellitari, tutti strumenti molto sensibili ai capricci della nostra stella. Ma dobbiamo anche pensare alla sicurezza dei futuri astronauti, in orbita lunare o sulla sua superficie, in entrambi i casi lontani dalla protezione offerta dal campo magnetico terrestre.

Solar Orbiter non è equipaggiato solo con la camera di ripresa EUI ma anche con numerosi altri apparati, sia di ripresa (imaging) che di rilevazione delle condizioni ambientali (sensing). Tra le camere figurano per esempio SoloHI, dedicata all’osservazione del vento solare, o il coronografo Metis (peraltro sviluppato in Italia da ASI, INAF e con il contributo di svariate università nostrane).

Il lavoro congiunto di queste tre camere di ripresa menzionate può essere combinato, per fornire una visione simultanea e decisamente più completa del comportamento del Sole. Un esempio è il video seguente, che a livelli di ingrandimento decrescenti mostra le osservazioni nell’ordine di EUI , Metis e SoloHi. Viene documentata l’evoluzione di un brillamento solare avvenuto il 25 marzo, un giorno prima del perielio della sonda.

Sul fronte del sensing, lo scopo degli strumenti è rilevare le variazioni del campo magnetico e misurare i flussi di particelle che investono direttamente la sonda. Queste misure, associate con i fenomeni che vengono osservati sulla superficie solare, sono usate per studiare i nessi di causa-effetto. Più le rilevazioni sono eseguite in prossimità del Sole maggiore è la robustezza statistica con cui è possibile associare tra di loro misure e osservazioni, con il fine ultimo di sviluppare strumenti e modelli matematici utili a prevedere il meteo solare.

Abbiamo avuto un assaggio di questo tra il 10 e l’11 marzo, quando una grande espulsione di massa coronale ha investito Solar Orbiter venendo rilevata dal magnetometro a bordo. In quel momento la sonda si trovava pressapoco tra il Sole e la Terra, e stava così sperimentando direttamente il vento solare che avrebbe colpito il nostro pianeta solo alcune ore più tardi. Una rapida allerta tramite i social ha avvisato gli astronomi e astrofili di tutto il mondo, che 18 ore più tardi ed esattamente all’orario previsto hanno potuto assistere a un’intensa aurora.

Solar Orbiter continuerà ad avvicinarsi sempre di più alla superficie del Sole, con la prossima manovra orbitale che la porterà addirittura a 0.29 UA. Al contempo la sonda incrementerà la sua inclinazione rispetto all’eclittica, portandosi su un’orbita leggermente polare rispetto al Sole. Avremo così per la prima volta la possibilità di scrutare una zona mai osservata prima, il cui complesso magnetismo potrebbe celare i segreti sulla durata dei cicli solari.

Per maggiori informazioni sulla affascinante traiettoria della Solar Orbiter vi rimando all’ottimo articolo del nostro Pierluigi Panunzi, che analizza nel dettaglio i numerosi sorvoli della Terra ma soprattutto di Venere che renderanno possibili gli obiettivi scientifici della sonda.

Fonti:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_Orbiter/The_Sun_as_you_ve_never_seen_it_before
https://twitter.com/ESASolarOrbiter/status/1526914335876034560/photo/1
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/01/Solar_Orbiter_Instruments