Il Sole espelle sporadicamente migliaia di miliardi di tonnellate di gas idrogeno in esplosioni chiamate "Espulsioni di Massa Coronali" (CME). Tali nubi sono enormi in termini di dimensioni (si parla di milioni di chilometri) e sono costituite da gas e plasma magnetizzati, così caldo che gli atomi di idrogeno vengono ionizzati. Gli CME sono rapidamente accelerati da forze magnetiche a velocità di centinaia di chilometri al secondo verso l'alto ad oltre 2.000 chilometri al secondo per diverse decine di minuti. Gli CME sono strettamente connessi ai brillamenti solari e quando urtano sulla Terra, possono innescare delle spettacolari aurore. Essi possono inoltre indurre correnti elettriche nel plasma dell'atmosfera terrestre (cioè, la magnetosfera e la ionosfera), portando ad interruzioni nelle telecomunicazioni e nei sistemi GPS e anche il crollo di reti elettriche se i disturbi sono molto gravi.
Dal momento che la prima osservazione di un flare solare è avvenuta nel 1859, le eruzioni solari ("esplosioni") hanno attirato molta attenzione da scienziati di tutto il mondo e sono state studiate con una serie di missioni satellitari internazionali sempre più sofisticate negli ultimi tre decenni. E' stata una sfida importante perchè le strutture di plasma possono essere osservate solo a distanza, ed è stato difficile testare i modelli teorici per stabilire una corretta comprensione dei meccanismi che provocano tali eruzioni.
Ma nel 2006, la celebre missione STEREO, dotata di due satelliti a stereo coppia, è stata immessa in orbita per osservare continuamente le strutture di plasma dal Sole verso la Terra.
Ora, usando i dati di STEREO, gli scienziati del Naval Research Laboratory (NRL) di Washington, DC, hanno dimostrato per la prima volta che il moto osservato delle eruzioni delle nubi di plasma è indotto da forze magnetiche che possono essere correttamente spiegate da un modello teorico.
La teoria, controversa fu proposta nel 1989 dal dottor James Chen di NRL, basata sul concetto che una nube di plasma in eruzione è una gigante "corda di flusso magnetico", una corda di "torsione" delle linee di campo magnetiche a forma di mezza ciambella. Chen e Valbona Kunkel, uno studente di dottorato presso la George Mason University, ha applicato questo modello ai dati STEREO dei CME e ha dimostrato che le soluzioni teoriche sono d'accordo con le traiettorie misurate delle nuvole espulse entro l'intero campo di vista dal Sole alla Terra .
La posizione del bordo d'attacco (LE) di un CME che fu emesso il 24 dicembre 2007 è stata tracciata da STEREO dalle prime fasi dell'eruzione fino al suo arrivo ad 1 UA circa, cinque giorni dopo. Il campo magnetico e i parametri del plasma sono stati misurati con la sonda STEREO-B. L'accordo tra teoria e dati è entro l'1% della posizione misurata della LE. Chen e Kunkel mostrano che il campo magnetico teoricamente previsto e le proprietà del plasma sono in ottimo accordo con le misure di STEREO-B. Questo è il primo modello che può replicare direttamente la quantità osservata vicino al Sole e alla Terra, così come le traiettorie reali dei CME. Prima di STEREO, il moto di CME nella regione corrispondente HI1 e HI2 non era stato rispettato.
È interessante notare che le forze di base che agiscono come corde del flusso solare sono le stessi di quelle delle strutture di laboratorio, come il plasma tokamak sviluppato per produrre energia da fusione controllata. Il meccanismo descritto dalla teoria è anche potenzialmente applicabile alle eruzioni su altre stelle.
I ricercatori stanno presentando i loro lavori alla 52a sessione annuale della Divisione della American Physical Society di fisica del plasma, che si terrà a Chicago 8-12 novembre.
A cura di Arthur McPual
Fonte: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101108071925.htm
Nessun commento:
Posta un commento