Un incredibile scontro di energia magnetica sulla superficie del sole si trova al centro delle eruzioni solari, secondo una nuova ricerca basata su dati della NASA. Il lavoro sottolinea il ruolo della topologia magnetica del sole nello sviluppo delle eruzioni solari che possono attivare eventi meteorologici spaziali intorno alla Terra.
Gli scienziati, guidati da Tahar Amari, astrofisico del Centro di Fisica Teorica dell’École Polytechnique di Palaiseau Cedex, Francia, hanno considerato le esplosioni solari, intense esplosioni di luce e radiazione. Molte esplosioni solari forti sono seguite da espulsioni di massa coronale (CME) – un’eruzione massiccia a forma di bolla di materiale solare e campo magnetico – ma alcune no, anche se ciò che differenzia le due situazioni non è ancora stato compreso chiaramente.
Utilizzando i dati dell’Osservatorio sulle Dinamiche Solari (SDO) della NASA, gli scienziati hanno esaminato un gruppo di macchie solari, un’area di complessi campi magnetici, spesso luogo dell’attività solare. Questo gruppo, dalle dimensioni di Giove, è stato il più grande degli ultimi due cicli solari ed è stato una regione molto attiva. Nonostante le condizioni sembrassero perfette per un’eruzione, la regione non ha mai prodotto una forte CME, ma ha emesso una potente esplosione di raggi X. Ma cosa determina se un’esplosione è associata o meno ad una CME?
Per rispondere a questa domanda, il team di scienziati ha incluso le osservazioni dell’SDO sui campi magnetici sulla superficie del sole nei modelli che calcolano il campo magnetico della corona del sole, la parte più esterna della sua atmosfera, e hanno esaminato come si evolveva nel tempo prima dell’esplosione. Il modello svela una battaglia tra due strutture magnetiche chiave: una fune magnetica attorcigliata (associata alla manifestazione di CME) e una densa gabbia di campi magnetici che sovrasta la fune.
Gli scienziati hanno, quindi, scoperto che questa gabbia magnetica ha fisicamente impedito un’espulsione di massa coronale. Poche ore prima dell’esplosione, la naturale rotazione delle macchie solari ha distorto la fune magnetica, rendendola attorcigliata ed instabile, come un elastico a spirale. Ma la fune non è riuscita ad esplodere poiché non aveva abbastanza energia per rompere la gabbia. È stata, tuttavia, abbastanza volatile da sferzare una parte della gabbia, innescando una forte esplosione solare. Cambiando le condizioni della gabbia nel loro modello, gli scienziati hanno scoperto che se la gabbia fosse stata più debole si sarebbe verificata una forte espulsione di massa coronale.
Il team è ora interessato a sviluppare ulteriormente il suo modello per studiare come il conflitto tra gabbia e fune magnetica agisca in altre eruzioni. Amari ha dichiarato: “Siamo in grado di seguire l’evoluzione di una regione attiva, di predire la probabilità di un’eruzione e di calcolare la quantità massima di energia che l’eruzione può rilasciare. È un metodo pratico che potrebbe diventare importante per le previsioni del meteo spaziale”.
