Onde Da Surfer Sul Sole!

 

Gli scienziati hanno individuato un'onda di rotolamento attraverso l'atmosfera del Sole, che fornisce indizi su come l'energia si muove attraverso l'atmosfera o corona.

Dal momento che gli scienziati sanno che questi tipi di onde, sono originate da una instabilità di Kelvin-Helmholtz, le nuove informazioni potranno essere utilizzate per capire meglio la corona e aiutare a risolvere il mistero del perché essa è migliaia di volte più calda di quanto originariamente previsto.

"Una delle più grandi domande sulla corona solare è il meccanismo del suo riscaldamento", afferma il fisico solare Leon Ofman della NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, nel Maryland e Università Cattolica di Washington. "La corona è mille volte più calda della superficie visibile del Sole, ma ciò che lo riscalda non è ben compreso. Gli scienziati hanno suggerito che le onde come queste potrebbero originare turbolenze che causano il riscaldamento, ma ora abbiamo la prova diretta delle onde di Kelvin-Helmholtz".

Ofman e il suo collega Goddard, Barbara Thompson, hanno individuato queste onde in immagini riprese l'8 aprile 2010. Queste erano alcune delle prime immagini catturate dalla macchina fotografica dalla Solar Dynamics Observatory (SDO), un telescopio solare con una risoluzione eccezionale, lanciato l'11 febbraio 2010, ha iniziato l'acquisizione dei dati il ​​24 marzo dello stesso anno. I risultati del team sono apparsi online sull'Astrophysical Journal Letters il 19 maggio 2011 e sono stati pubblicati sulla rivista il 10 giugno.

Che queste onde da "surfer" esistono realmente non è necessariamente una sorpresa, dal momento che vengono visualizzate in così tanti posti nella natura, tra cui, ad esempio, tra le nubi sulla Terra e tra le bande di Saturno. 
Ma osservando il Sole da quasi 93 milioni e mezzo di miglia di distanza non è facile di vedere fisicamente dettagli come questo. Ecco perché la risoluzione disponibile con SDO fa eccitare gli studiosi.

"Le onde che vediamo in queste immagini sono così piccole", dice Thompson, che oltre ad essere un co-autore di questo lavoro è lo scienziato del progetto SDO. "Sono solo le dimensioni degli Stati Uniti...", dice ridendo.
Le instabilità di Kelvin-Helmholtz si verificano quando due fluidi di diversa densità o diverse velocità si scontrano da ogni altro. Nel caso delle onde del mare, avvengono tra l'acqua densa e l'aria più leggera. Poiché il flusso passa a vicenda, le lievi increspature possono essere rapidamente amplificate rendendo  giganti le onde. Nel caso dell'atmosfera solare, che è costituita da plasma di gas molto caldo ed elettricamente carico, i due flussi provengono da una distesa di plasma in eruzione dalla superficie del Sole che passa sul plasma che non è in eruzione. La differenza di velocità di flusso e densità attraverso questo confine innesca l'instabilità che costruisce le onde.

Per confermare questa descrizione, il team ha sviluppato un modello al computer per vedere che cosa avviene nella regione. Il loro modello ha mostrato che queste condizioni potrebbero infatti portare ad onde giganti di rotolamento attraverso la corona.
Ofman dice che nonostante il fatto che le instabilità di Kelvin-Helmholtz sono già state avvistate in altri luoghi, non vi era alcuna garanzia che sarebbero stato avvistate sulla corona del Sole, che è permeata di campi magnetici. 
"Non ero sicuro che questa instabilità poteva evolversi sul Sole, dato che i campi magnetici possono avere un effetto stabilizzante" dice. 
"Ora sappiamo che questa instabilità può comparire anche se il plasma solare è magnetizzato."
Vedendo le grandi onde, egli suggerisce che è possibile collegarle in cascata fino alle più piccole forme di turbolenza. Gli scienziati ritengono che l'attrito creato dalla turbolenza, la semplice rotazione del materiale sopra e intorno a sé, potrebbe contribuire ad aggiungere energia per il riscaldamento della corona. L'analogia è il modo in cui la schiuma nella parte superiore di un'onda da surf  fornisce l'attrito che riscalda l'onda. (I surfers ovviamente non hanno mai notato questo, come ogni ulteriore calore si disperde rapidamente nel resto dell'acqua).

Ricercare il meccanismo esatto del riscaldamento della corona continuerà a lungo ad impegnare i ricercatori" dice Thompson, "Ma le capacità di SDO di catturare le immagini del Sole intero ogni 12 secondi, saranno un grande vantaggio. SDO non è il primo osservatorio solare ad alta risoluzione per poter vedere qualcosa del genere," dice. "Ma per qualche motivo le caratteristiche di Kelvin-Helmholtz sono rare. Il fatto che abbiamo avvistato qualcosa di così interessante già nelle prime immagini, mostra davvero la forza della SDO".


Adattamento e traduzione per l'Italiano a cura di Arthur McPaul

Fonte:  

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/06/110607171836.htm 

Risolto l’enigma della Corona

E’ stato uno dei misteri più duraturi nell’ambito della fisica solare quello che riguarda la corona del Sole, o meglio perché questa sia milioni di gradi più calda che la superficie stessa della nostra stella madre. Un mistero che, secondo quanto pubblicato da Science, non è dunque più.

Gli scienziati ritengono ora che una delle principali fonti del gas caldo che riempie la corona siano getti di plasma che si proiettano dalla superficie del Sole. La questione è come questa energia si sposti dall’interno del Sole finendo per creare un’atmosfera esterna più calda della superficie stessa. Con l’identificazione di questi getti di plasma riscaldato che si inseriscono nell’atmosfera solare, gli scienziati si dicono ora in grado di meglio comprendere quanto accade in quella regione solare e di come possa influenzare, anche se lievemente, l’atmosfera superiore della Terra.

La ricerca è stata condotta da scienziati della Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL), NCAR e dell’Università di Oslo. La ricerca è stata sostenuta dalla NASA e dalla National Science Foundation (NSF).

Il team di ricerca si è focalizzato sulle spicole, fontane di plasma che si proiettano verso l’alto, nell’atmosfera esterna del Sole. Fino a qualche decennio orsono si riteneva fossero questi fenomeni all’origine della differenza di temperatura, ma negli anni ’80 si verificò che questi getti non raggiungevano le temperature della corona e non sembravano quindi esserne l’origine.  Nel 2007 però un gruppo di ricercatori individuò un secondo tipo di spicole, che si innalzano nell’atmosfera solare a velocità anche superiori ai cento chilometri al secondo, prima di scomparire.  La rapidità con cui scomparivano permetteva di ipotizzare un loro calore molto più elevato, ma non vi era nessuna evidenza osservativa che lo confermasse.

I ricercatori hanno utilizzato dati di recenti osservazione ottenute, tra l’altro, con gli strumenti della NASA, Solar Dynamics Observatory della Focal Plane Package per l’ Optical Solar Telescope (SOT) installati sul satellite giapponese Hinode, per testare la loro ipotesi. Le osservazioni hanno rivelato che vi è un diretto collegamento tra il plasma riscaldato a milioni di gradi e le spicole che lo introducono nell’atmosfera solare, anche se non è ancora chiaro di cosa guidi e riscaldi questo materiale nelle spicole. Un passo fondamentale sarà comprendere meglio l’area di interfaccia tra la superficie del Sole (o fotosfera) e la corona.

Fonte