Questo video, ripreso dalla missione STEREO della NASA, mostra la cometa Encke mentre si approccia al Sole nell’aprile 2007. Crediti: NASA/STEREO
Osservando le nuvole in cielo spostarsi e cambiare forma, possiamo dedurre alcune caratteristiche del vento che le sta sospingendo. Un gruppo di ricercatori statunitensi ha applicato un principio simile analizzando i cambiamenti indotti dal vento solare nella luminosa coda di una cometa. Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, aiuta a spiegare due curiosi comportamenti del vento solare: la sua natura variabile e le temperature inaspettatamente alte.
«Il vento solare che arriva verso la Terra risulta circa 70 volte più caldo di quanto ci si potrebbe aspettare considerando la temperatura della corona solare e l’espansione subita mentre attraversa lo spazio vuoto», ha detto Craig DeForest, fisico solare del Southwest Research Institute (SwRI) a Boulder, in Colorado, e autore principale dello studio. «La fonte di questo calore supplementare ha rappresentato un mistero per la fisica del vento solare per diversi decenni.»
Gli scienziati possiedono molte conoscenze sulle proprietà e sul comportamento del vento solare, ma non hanno un’opinione condivisa da tutti su come venga accelerato, soprattutto alle più alte velocità. Inoltre, il vento solare può essere estremamente variabile, in modo tale che le misurazioni su tempi brevi o distanze ridotte possono portare a risultati grandemente differenziati.
Il nuovo studio ha utilizzato le osservazioni della cometa 2P/Encke effettuate dalle sonde STEREO (Solar and Terrestrial Relations Observatory) della NASA, approfittando di alcune delle caratteristiche più insolite della coda cometaria. Diversamente dalla maggior parte delle comete, Encke è fornita di quella che viene chiamata una coda compatta. Piuttosto che disperdersi in un ampio pennacchio, la coda ionizzata di questa cometa fluisce in un compatto e luminoso “nastro” di gas incandescente.
In questa immagine fortemente elaborata della cometa 2P/Encke ottenuta dalla sonda STEREO, singoli “grumi” di gas nella coda cometaria (indicati dai cerchietti) sobbalzano e si contorcono sotto le sferzate vorticose del vento solare. Crediti: NASA/SwRI
Nelle immagini della sonda STEREO, di fronte alla quale la cometa Encke è passata nel 2007, i ricercatori hanno analizzato i movimenti di centinaia di nugoli più densi di gas ionizzato incandescente individuabili all’interno della coda cometaria, ricostruendo la soggiacente dinamica del vento solare. Ciò che i ricercatori hanno ottenuto da questa analisi è uno sguardo con un dettaglio senza precedenti alla turbolenza del vento solare. La turbolenza potrebbe fornire una delle risposte al mistero del riscaldamento del vento solare. I ricercatori hanno infatti calcolato che la turbolenza su larga scala fornisce energia cinetica sufficiente per indurre la alte temperature osservate nel vento solare. Inoltre, la turbolenza può anche spiegare la variabilità del vento solare. «Il moto turbolento rimescola il vento solare, il che porta alle rapide variazioni che osserviamo sulla Terra», ha spiegato DeForest.
«Le misurazioni in situ sono limitate perché non possono seguire la turbolenza lungo il suo cammino», ha aggiunto William Matthaeus dell’Università del Delaware e co-autore dello studio. «Ora, per la prima volta, abbiamo osservato i moti turbolenti lungo i loro complessi percorsi e quantificato il grado di miscelazione. Possiamo dire di avere realmente visto la turbolenza.»
Le comete si riconfermano come uno straordinario laboratorio cosmico. Dal momento che si avvicinano al Sole più di quanto possa fare qualsiasi veicolo spaziale, possono fornire informazioni uniche, come in questo caso, su vento solare e spazio interplanetario.
La cometa 2P/Encke come vista nel 2013 da Damian Peach con un telescopio da 20″. Crediti: D. Peach