Rappresentazione artistica delle onde intrappolate tra la superficie di una macchia solare (immagine inferiore, scattata con l’interferometro Fabry-Perot Gregor) e la regione di transizione (immagine superiore, per gentile concessione di Nasa / Sdo e Aia). Crediti: Gabriel Pérez Díaz, Smm (Iac).
Le macchie solari sono regioni più scure che spesso appaiono sulla superficie del Sole, la fotosfera. Sono causate da forti concentrazioni del campo magnetico e possono essere grandi quanto la Terra o anche molto di più.
Dalla fine degli anni ’60 si sa della presenza di oscillazioni nelle atmosfere di queste regioni, interpretabile come prova di onde magnetiche. Queste onde hanno attirato l’interesse dei ricercatori, perché potrebbero trasportare energia dagli strati interni del Sole fino alle regioni esterne dell’atmosfera solare. Sono state proposte anche come uno dei meccanismi in grado di spiegare le altissime temperature dell’atmosfera esterna del Sole – la corona – che rappresenta una delle principali questioni ancora aperte della fisica solare.
I nuovi risultati mostrano che queste onde sono in parte intrappolate in una regione dell’atmosfera sopra le macchie solari, dando origine a risonanze. «Questo fenomeno», afferma Tobías Felipe, ricercatore dell’Instituto de Astrofísica de Canarias (Iac) e primo autore di entrambi gli articoli «è simile a quello prodotto all’interno di uno strumento a fiato o sulle corde di una chitarra. Quando le onde sono confinate all’interno di una cavità, alcune frequenze vengono rafforzate. Nel Sole, la forte variazione di temperatura in prossimità della superficie e in una zona chiamata regione di transizione, fa sì che le onde si riflettano e possano essere racchiuse in queste cavità risonanti».
Per questo studio sono state effettuate simulazioni numeriche sul supercomputer Teide-Hpc, gestito dall’Istituto di Tecnologia ed Energie Rinnovabili (Iter), a Tenerife. «Grazie alle simulazioni, siamo stati in grado di valutare un numero molto elevato di modelli che ci hanno permesso di identificare quali sono le migliori misurazioni osservative necessarie per confermare la presenza di una cavità risonante, ed escludere quelle la cui interpretazione potrebbe essere contestata», Spiega Christoph Kuckein, ricercatore presso il Leibniz Institute for Astrophysics di Potsdam.
«Le osservazioni ad alta risoluzione effettuate con i telescopi solari all’Osservatorio del Teide (Gregor e Vtt)» aggiunge Sergio González Manrique, un ricercatore che è recentemente entrato a far parte dello Iac «ci permettono di seguire in dettaglio le fluttuazioni di velocità e temperatura di diversi strati dell’atmosfera solare. I dati concordano perfettamente con le previsioni delle simulazioni numeriche».
Oltre a spiegare un mistero che dura da diversi decenni, questa scoperta fornisce un nuovo metodo per ricavare le proprietà dell’atmosfera solare usando le sue oscillazioni. «Le indagini future trarranno vantaggio dai dati ottenibili dalla prossima generazione di telescopi solari, come il telescopio solare europeo, che sarà installato alla Palma», conclude Tobías Felipe.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Signatures of sunspot oscillations and the case for chromospheric resonances” di Tobías Felipe
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Chromospheric resonances above sunspots and potential seismological applications” di Tobias Felipe, Christoph Kuckein, Sergio Javier González Manrique, Ivan Milic, and C. R. Sangeetha