Tra gli eventi più temuti della fisica spaziale vi sono sicuramente le eruzioni solari, enormi esplosioni che lanciano milioni di tonnellate di gas plasma e radiazioni nello spazio. E quando le eruzioni raggiungono il campo magnetico che circonda la Terra (e che ci fa da scudo), il contatto può creare tempeste geomagnetiche che disturbano le comunicazioni. possono danneggiare i satelliti e mettere fuori combattimento le reti elettriche.
Tutte le agenzie spaziali stanno cercando un modo per conoscere anticipatamente le eruzioni solari, distingendole inoltre dai possibili falsi allarmi. Essere in grado di avere e ben interpretare queste informazioni potrebbe influenzare positivamente le future missioni spaziali, come i viaggi su Marte, oltre a meglio proteggere i satelliti, i sistemi di alimentazione e altre attrezzature.
Al Dipartimento di Energia del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), i ricercatori guidati dal fisico Clayton Myers hanno identificato un meccanismo che fornisce uno strumento potenzialmente importante per distinguere l’inizio di eruzioni solari da possibili falsi allarmi. Il lavoro pubblicato su Nature è stato sostenuto dall’ufficio scientifico del Dipartimento dell’Energia.
Le espulsioni di massa coronale nascono da un improvviso rilascio di energia magnetica che si accumula nella corona solare, lo strato più esterno della stella. Questa energia si trova spesso in quelli che vengono chiamate “corde di flusso magnetico”, enormi strutture ad arco che girano e si rivoltano così come una corda sulla Terra, finché, destabilizzandosi, o esplodono nel sistema solare o ricadono sulla superficie del Sole.
Gli autori dello studio hanno provato in laboratorio l’importanza che ha il ruolo del campo magnetico guida. I ricercatori hanno trovato in esperimenti di laboratorio che tali errori si verificano quando il campo magnetico guida – una forza che corre lungo la corda del flusso magnetico – è abbastanza forte da impedirne l’eruzione esterna. Questa forza, chiamata “forza di tensione campo toroidale”, manca nei modelli esistenti di eruzioni solari.
Quando la corda di flusso magnetico inizia a muoversi verso l’esterno in presenza di un campo guida sufficientemente potente, il plasma subisce una riconfigurazione interna – o “auto-organizzazione” – che produce un calo di energia dell’eruzione, che così collassa. «La presenza di un campo guida significativo dovrebbe quindi indicare una minore probabilità di eruzione solare», ha detto Myers.
I fisici solari dovrebbero pertanto ricercare i campi di guida, che si trovano in relativamente semplici ricostruzioni del potenziale campo magnetico del Sole. Candidata promettente per lo studio è la più grande regione attiva nel picco di ciclo solare che ha avuto luogo nel mese di ottobre 2014, che ha prodotto molti grandi brillamenti ma nessuna eruzione osservata.