Il satellite della Nasa Solar Dynamics Observatory ha catturato questo brillamento solare di classe X il 15 febbraio 2011. Crediti: NASA’s Goddard Space Flight Center/SDO
Nonostante la distanza che ci separa dal Sole, l’attività superficiale della nostra stella madre può avere effetti anche sul nostro pianeta. Il monitoraggio costante è il segreto per non arrivare impreparati. Gli esperti controllano il Sole di continuo con numerosi strumenti della Nasa, come il Solar Dynamics Observatory (Sdo) e il Geostationary Operational Environmental Satellite (Goes), e di recente due gruppi di ricercatori hanno osservato come i brillamenti solari più potenti mostrino degli impulsi o delle oscillazioni nell’emissione elettromagnetica, e in particolare quella ultravioletta. Come si formano questi brillamenti? Quanto influiscono sullo spazio circostante? Le oscillazioni arrivano anche sulla Terra?
Il primo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal e descrive le impreviste oscillazioni registrate durante un brillamento del 15 febbraio 2011. Si tratta di un brillamento di classe X, il tipo più potente di queste intense esplosioni, e dato che già all’epoca gli scienziati avevano più strumenti di osservazione, sono stati in grado di tracciare le oscillazioni nella radiazione del brillamento confrontando i dati di diverse osservazioni.
Per provare che i dati sugli impulsi raccolti dallo strumento Goes della Nasa fossero corretti, gli esperti hanno fatto un controllo incrociato utilizzando anche il satellite Sdo, che osserva la luce e le radiazioni solari a diverse lunghezze d’onda. Cosa ci dicono del Sole queste oscillazioni? «Qualsiasi tipo di oscillazione sul Sole può raccontarci molto sull’ambiente in cui si stanno verificando le emissioni», ha dichiarato il primo autore dello studio, Ryan Milligan, fisico presso il Goddard Space Flight Center della Nasa e autore dello studio. «In questo caso, gli impulsi regolari di luce ultravioletta indicavano disturbi – simili a terremoti – che si stavano propagando attraverso la cromosfera, la base dell’atmosfera esterna del Sole, durante il brillamento». Milligan ha aggiunto: «I brillamenti sono molto localizzate, per cui è difficile rilevare le oscillazioni» isolandole dal rumore di fondo delle emissioni regolari del Sole.
Sappiamo già che queste potenti emissioni potrebbero essere nocive per l’uomo se non fossimo difesi dal campo magnetico terrestre. Tuttavia – se abbastanza intensi – possono disturbare il segnale dei satelliti che si trovano nell’orbita geostazionaria, quella dedicata alle comunicazioni. E proprio nel secondo studio, pubblicato questa volta su Journal of Geophysical Research: Space Physics, gli esperti hanno approfondito la connessione tra i brillamenti solari e la ionosfera, cioè lo strato “elettrificato” dell’atmosfera terrestre. In particolare, i fisici solari hanno studiato il brillamento di classe C (100 volte più debole di quello di classe X) del 24 luglio 2016 le cui oscillazioni sono arrivate fino alla regione D della ionosfera, cioè quella che reagisce con lo spazio circostante (radiazioni solari e altro).
La prima autrice di questo secondo lavoro, Laura Hayes del Trinity College di Dublino, ha spiegato che la regione D della ionosfera «influenza le comunicazioni e i segnali di navigazione. I segnali attraversano la regione D e le variazioni nella densità dell’elettrone influenzano l’assorbimento del segnale». Cosa vuole dire? I brillamenti solari, e ogni altro evento violento proveniente dal Sole, influisce in modo significativo sulle comunicazioni terrestri. Gli scienziati hanno utilizzato i dati provenienti da segnali radio a frequenza molto bassa per sondare gli effetti dei brillamenti sulla ionosfera: monitorando il modo in cui i segnali a bassa frequenza si propagano da un capo all’altro della ionosfera, gli scienziati possono mappare le variazioni della densità degli elettroni. Unendo questi dati a quelli raccolti da Goes e Sdo, i fisici hanno trovato che la densità degli elettroni della regione D “pulsava” in base alle oscillazioni provenienti dal Sole durante i brillamenti.
Hayes ha aggiunto: «Questo è un risultato emozionante, perché ci mostra che l’atmosfera terrestre è più legata alla variabilità dei raggi X solari di quanto si pensasse in precedenza. Ora abbiamo intenzione di esplorare ulteriormente questo rapporto dinamico tra il Sole» e la ionosfera.
Per saperne di più:
- Leggi suThe Astrophysical Journal l’articolo “Detection of Three-minute Oscillations in Full-disk Lyα Emission during a Solar Flare”, di Ryan O. Milligan et al.
- Leggi suJournal of Geophysical Research: Space Physics l’articolo “Pulsations in the Earth’s Lower Ionosphere Synchronized With Solar Flare Emission”, di Laura A. Hayes et al.