Due sonde solari si avvicinano alla soluzione del mistero della corona solare

IL L’atmosfera esterna del sole egli è chiamato Corona. È costituito da un gas elettricamente carico noto come plasma La sua temperatura è di circa Un milione di gradi Centigrado. La sua temperatura è misteriosa, perché la temperatura superficiale del Sole raggiunge solo i 6.000 gradi circa.

Come potrebbe essere? La corona deve essere più fredda della superficie perché l’energia del Sole proviene dalla fornace nucleare al suo centro Le cose si raffreddano naturalmente quanto più sono lontane da una fonte di calore. Tuttavia, la corona è più di 150 volte più calda della superficie.

Deve esserci un altro modo per trasferire energia al plasma, ma quale? Lo si sospettava da tempo Disturbo Dall’atmosfera solare Possono causare un riscaldamento significativo del plasma della corona. Ma quando si tratta di studiare questo fenomeno, i fisici solari si trovano ad affrontare un problema pratico: è impossibile raccogliere tutti i dati di cui hanno bisogno con un singolo veicolo spaziale.

Telerilevamento e misurazioni Sul posto

Esistono due modi per esplorare il Sole: il telerilevamento e le misurazioni Sul posto. Nel Rilevamento remotoLa navicella spaziale si posiziona ad una certa distanza e utilizza telecamere per osservare la nostra stella e la sua atmosfera a diverse lunghezze d’onda. Da parte sua, V Misure Sul postoLa navicella spaziale vola attraverso l’area che vuole esplorare ed effettua misurazioni di particelle e campi magnetici in quella parte di spazio.

Entrambi gli approcci hanno i loro vantaggi. Spettacoli di telerilevamento Risultati estesiMa non i dettagli dei processi che avvengono nel plasma. Da parte loro, le misurazioni Sul posto Fornire informazioni molto specifiche sulle operazioni che verranno effettuate Piccolo intervallo nel plasma Ma ciò non dimostra quanto sia diffuso il suo impatto.

Per avere il quadro completo, Hanno bisogno di due astronavi. E questo è esattamente ciò che i fisici solari hanno attualmente con il Solar Orbiter dell’ESA e la Parker Solar Probe della NASA.

Orbita solare (a cui collabora anche la NASA) è progettato per avvicinarsi il più possibile al Sole ed effettuare operazioni satellitari. Rilevamento remoto E misurazioni sul posto. Sonda solare Parker Abbandona in gran parte il telerilevamento del Sole per avvicinarsi e implementarlo Misure Sul posto.

Ma per sfruttare al massimo il suo approccio complementare, Parker Solar Probe Deve trovarsi nel campo visivo di uno degli strumenti del Solar Orbiter. In questo modo il secondo poteva registrare le conseguenze su larga scala di quanto misurato dal primo. Sul posto.

Daniele Telloniricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) presso l’Osservatorio Astrofisico di Torino, fa parte del team responsabile della Strumento Metis Dall’orbita solare.

Metis lo è La ghirlanda Che blocca la luce proveniente dalla superficie del Sole e scatta foto della corona. È lo strumento ideale per misurazioni su larga scala, Così Daniel ha iniziato a cercare i momenti in cui la sonda solare Parker si sarebbe allineata.

Allineamento delle due navi

E scoprilo 1 giugno 2022Le due astronavi saranno in… Configurazione orbitale correttaDifficilmente. Essenzialmente, il Solar Orbiter sarà rivolto verso il Sole e la Parker Solar Probe sarà proprio accanto ad esso, drammaticamente vicina ma appena fuori dal campo visivo dello strumento Metis.

Mentre Daniel rifletteva sul problema, si rese conto che per dimostrare la sonda solare Parker sarebbe bastato un po’ di “ginnastica” con la sonda solare: Giratevi con un angolo di 45 gradi e mirate Un po’ lontano dal sole.

Ma quando tutte le manovre di una missione spaziale sono attentamente pianificate in anticipo, e la navicella stessa è progettata per puntare solo in direzioni molto specifiche, specialmente di fronte allo spaventoso calore del Sole, Non era chiaro se la squadra operativa della nave avrebbe autorizzato tale deviazione. Tuttavia, una volta che tutti ebbero chiaro il potenziale ritorno scientifico, la decisione fu un chiaro “sì”.

I due veicoli spaziali hanno prodotto le prime misurazioni simultanee della composizione su larga scala della corona solare e delle proprietà microfisiche del plasma.

Continua a girare e indicare. La Parker Solar Probe è entrata nel campo visivo e la navicella spaziale è stata prodotta insieme Prime misurazioni simultanee Formazione su larga scala della corona solare e proprietà microfisiche del plasma.

“Questo lavoro è il risultato del contributo di molte persone”, afferma Daniele, che ha guidato l’analisi dei dataset. Lavorando insieme, sono riusciti a realizzare la prima operazione congiunta di osservazione e monitoraggio Sul posto della velocità di riscaldamento coronale. Ora pubblicano i risultati in Lettere del diario astrofisico.

“La possibilità di utilizzare sia il Solar Orbiter che la Parker Solar Probe ha aperto una dimensione completamente nuova in questa ricerca”, afferma. Gary Zankdell’Università dell’Alabama a Huntsville (USA) e coautore dello studio.

L’atmosfera turbolenta del sole

Confrontando l’indice appena misurato con le previsioni teoriche fatte dai fisici solari nel corso degli anni, Daniel ha dimostrato che i fisici solari avevano più o meno ragione nel determinare Disturbo Come mezzo di trasmissione di energia.

Il modo specifico in cui si manifesta il disturbo non è molto diverso da ciò che accade nel momento in cui si manifesta Mescola il caffè la mattina. Stimolando movimenti casuali del fluido, sia esso gassoso o liquido L’energia viene trasferita a livelli sempre più piccoliChe culmina nella conversione dell’energia in calore.

Nel caso della corona solare, Anche il liquido è magnetizzatoPertanto l’energia magnetica immagazzinata può essere convertita anche in calore.

Il trasferimento dell’energia magnetica e del movimento da scale più grandi a scale più piccole è l’essenza della turbolenza. Su scala più piccola, le fluttuazioni possono eventualmente interagire con le singole particelle, principalmente protoni, e riscaldarle.

“Dobbiamo continuare a lavorare Prima si poteva dire che il problema del riscaldamento solare era stato risolto, ma ora, grazie al lavoro di Daniel, i fisici solari hanno la loro soluzione. La prima misurazione di questo processo».

“quello Scoperta scientifica. “Questo lavoro rappresenta un importante passo avanti nella risoluzione del problema del riscaldamento coronale.” Daniele Muellerun altro degli scienziati del progetto.