Confronto fra l’emissione della corona prima di un brillamento (a sinistra) e prima di un periodo di quiete (a destra), riprese dalla sonda Sdo (cliccare per ingrandire). Crediti: Nasa/Sdo/Aia/Dissauer et al. 2022
Tuoni in lontananza annunciano l’arrivo di un temporale. In modo analogo, piccoli flash luminosi anticipano esplosioni di luce e particelle sulla superficie del Sole, i brillamenti. È quanto hanno trovato gli scienziati del NorthWest Research Associates (Nwra) analizzando i dati del Solar Dynamics Observatory (Sdo) della Nasa, una sonda che osserva da più di dieci anni l’attività della nostra stella. I risultati sono stati pubblicati in un articolo su The Astrophysical Journal.
I brillamenti solari sono potenti eruzioni di materia e radiazione che si originano sulla superficie del Sole e appaiono, come dice il nome stesso, come variazioni improvvise di luminosità in una determinata regione. Si verificano principalmente durante i periodi in cui l’attività solare è al massimo, sono di origine magnetica e producono un’emissione elettromagnetica sull’intero spettro di frequenza, dai raggi gamma e X fino alle onde radio. La quantità di energia rilasciata durante un brillamento è impressionante: milioni di bombe nucleari che esplodono insieme. Fortunatamente, quest’energia non giunge fino alla Terra, ma viene bloccata prima, sull’atmosfera. Può comunque causare, nel caso sia molto intensa, tempeste geomagnetiche e disturbi nelle attività di satelliti Gps e per le telecomunicazioni in orbita.
Non giungerebbero d’improvviso, comunque, queste esplosioni. Sarebbero annunciate, secondo il nuovo studio, da piccoli bagliori di luce – flash, appunto – nell’atmosfera superiore del Sole. Gli strumenti della sonda Sdo hanno visto, in particolare, che sopra le regioni in procinto di eruttare la corona produceva lampi su piccola scala, come scintille prima dei grandi fuochi d’artificio. Quel che accade si può vedere nell’immagine qui sopra (cliccarla per ringrandirla). Mostrano una regione attiva del Sole ripresa dall’Imager Atmospheric Imaging Assembly (Aia) a bordo di Sdo nell’estremo ultravioletto, in cui l’emissione è prodotta dal gas coronale caldo milioni di gradi (nell’immagine, i due pannelli in alto in alto) il giorno prima del brillamento della regione (a sinistra) e il giorno prima del periodo di quiete senza brillamento (a destra). Le variazioni di luminosità (i due pannelli in basso) in questi due momenti mostrano schemi diversi: da un lato, quello in basso a sinistra, si vedono macchie con intensa variazione (aree in bianco e nero) prima del brillamento, mentre a destra prevalgono le regioni grigie (che indicano una bassa variabilità) prima del periodo di quiete.
Queste informazioni potrebbero aiutare a migliorare le previsioni dei brillamenti e delle tempeste meteorologiche spaziali, ovvero le condizioni perturbate nello spazio causate dall’attività del Sole. Il tempo meteorologico spaziale, dicevamo, può influenzare la Terra in molti modi: producendo aurore, interrompendo le comunicazioni radio e persino causando grandi blackout elettrici. Non solo: i raggi cosmici e le particelle trasportate dal vento solare, espulse anche attraverso i brillamenti, possono essere pericolosi per gli astronauti in orbita.
Non era la prima volta che gli scienziati cercavano i segni premonitori dei brillamenti. Finora, però, gli scienziati si erano concentrati sull’attività negli strati più bassi dell’atmosfera del Sole – la fotosfera e la cromosfera – e avevano trovato che nelle regioni attive, prima di un brillamento, spesso si formavano gruppi di macchie solari, regioni magnetiche più scure e più fredde rispetto all’ambiente circostante.
«Possiamo ottenere informazioni molto diverse nella corona rispetto alla fotosfera, o “superficie” del Sole», commenta KD Leka, ricercatrice della NorthWest Research Associates a Boulder, in Colorado, professore in visita all’Università di Nagoya, in Giappone, e prima autrice dello studio. «I nostri risultati potrebbero fornirci un nuovo indicatore per distinguere le regioni attive che potrebbero esplodere a breve e quelle che rimarranno tranquille per un periodo di tempo più lungo».
Tutti i dati riguardanti le regioni attive del Sole, catturati durante il periodo di attività di Sdo dal lancio, sono stati raccolti in un database di immagini di recente creazione. Si tratta di una risorsa disponibile al pubblico e senza precedenti, che combina oltre otto anni di immagini delle regioni attive in luce ultravioletta ed estremo-ultravioletta. L’analisi in questione, ad esempio, ha rivelato attraverso un’indagine statistica che ogni brillamento era preceduto da piccoli bagliori nella corona. La speranza è che, in futuro, la combinazione di tutte le informazioni dalla superficie fino alla corona consenta ai meteorologi spaziali di fare previsioni accurate su quando e dove si verificheranno le eruzioni solari, e di capire fino in fondo i processi fisici che le originano.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Properties of Flare-imminent versus Flare-quiet Active Regions from the Chromosphere through the Corona. II. Nonparametric Discriminant Analysis Results from the NWRA Classification Infrastructure (NCI)“, di K.D. Leka, Karin Dissauer, Graham Barnes e Eric L. Wagner