Il Sole come lo abbiamo mai visto grazie alla sonda Solar Orbiter dell’ESA e della NASA. Parliamo di una distanza di “soli” 77 milioni di chilometri

Il Solar Orbiter si è avvicinato a 77 milioni di chilometri dalla superficie del Sole, circa la metà della distanza tra la nostra stella e la Terra, durante il suo primo perielio (punto di minima vicinanza nell’orbita ellittica del veicolo spaziale intorno al Sole). Il veicolo spaziale successivamente si avvicinerà molto di più al Sole. Ecco le strepitose immagini.

The Extreme Ultraviolet Imager (EUI) sul Solar Orbiter dell’ESA ha catturato queste immagini il 30 maggio 2020. Mostrano l’aspetto del Sole a una lunghezza d’onda di 17 nanometri, che si trova nella regione ultravioletta estrema dello spettro elettromagnetico. 
Le immagini a questa lunghezza d’onda rivelano l’atmosfera superiore del Sole, la corona, con una temperatura di circa 1 milione di gradi. Il colore su questa immagine è stato aggiunto artificialmente perché la lunghezza d’onda originale rilevata dallo strumento è invisibile all’occhio umano. Credit: Solar Orbiter / EUI (ESA e NASA); 
CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL
Solar Orbiter
Il cerchio nell’angolo in basso a sinistra indica la dimensione della Terra in scala. 
La freccia indica una delle caratteristiche onnipresenti della superficie solare, chiamata “falò” e rivelata per la prima volta da queste immagini. Questi falò eruzioni potrebbero contribuire alle alte temperature della corona solare e all’origine del vento solare. Credit: ESA
Solar Orbiter
Ecco l’aspetto del Sole a una lunghezza d’onda di 17 nanometri, che si trova nella regione ultravioletta estrema dello spettro elettromagnetico.  Le immagini a questa lunghezza d’onda rivelano l’atmosfera superiore del Sole, la corona, con una temperatura di circa 1 milione di gradi. Credit: ESA

Questi falò sono totalmente insignificanti da soli, ma riassumendo il loro effetto su tutto il Sole, potrebbero essere il contributo dominante al riscaldamento della corona solare“, afferma Frédéric Auchère, dell’Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Francia, Co-Principal Investigator di EUI.

La corona solare è lo strato più esterno dell’atmosfera del Sole che si estende per milioni di chilometri nello spazio. La sua temperatura è di oltre un milione di gradi Celsius. Dopo molti decenni di studi, i meccanismi fisici che riscaldano la corona non sono ancora completamente compresi, ma identificarli è considerato il “santo graal” della fisica solare.

Ovviamente è troppo presto per dirlo, ma speriamo che collegando queste osservazioni con le misurazioni dei nostri altri strumenti che ‘sentono’ il vento solare mentre passa il veicolo spaziale, saremo finalmente in grado di rispondere ad alcuni di questi misteri“, dice Yannis Zouganelis, vice scienziato del progetto Solar Orbiter presso l’ESA.

Il video

Strumentazione

Il Solar Orbiter dispone di dieci strumenti selezionati che si dividono in “in-situ” e “di telerilevamento”.

Strumenti in-situ:

  • EPD (Energetic Particle Detector, rilevatore di particelle energetiche) misurerà la composizione, i tempi e le funzioni di distribuzione delle particelle sovratermiche ed energetiche.
  • MAG (MAGnetometer) magnetometro che fornirà misurazioni del campo magnetico eliosferico con elevata precisione.
  • RPW (Radio and Plasma Waves, onde radio e al plasma) misurerà i campi magnetici ed elettrici ad alta risoluzione temporale.
  • SWA (Solar Wind plasma Analyser, analizzatore al plasma di vento solare) misurerà le proprietà di massa di ioni ed elettroni (inclusi densità, velocità e temperatura) del vento solare.

Strumenti circa il telerilevamento:

  • EUI (Extreme Ultraviolet Imager, fotocamera nell’estremo ultravioletto). Fornirà immagini degli strati atmosferici al di sopra della fotosfera (anche delle regioni polari del Sole).
  • METIS, coronografo per le osservazioni nelle regioni coronali, da cui si genera il vento solare ( si osservano le espulsioni di massa coronale). METIS analizzerà anche l’influenza del campo magnetico sulla velocità del vento solare.
  • PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager, fotocamera polarimetrica ed eliosismica) fornirà misurazioni del campo magnetico della fotosfera, della velocità della linea di vista e dell’intensità del continuum nelle lunghezze d’onda visibili.
  • Solo HI (Heliospheric Imager) misurerà il flusso del vento solare e i disturbi transitori in un ampio campo visivo.
  • SPICE (SPectral Imager of the Coronal Environment, fotocamera spettrale dell’ambiente coronale) eseguirà la spettroscopia nell’estremo ultravioletto per studiare le proprietà plasmatiche della corona sul disco solare ( in accordo con i flussi di vento solare alle regioni di origine sulla superficie.
  • STIX (Spectrometer/Telescope X-ray, spettrometro/telescopio a raggi X)  opera nei raggi X termici e non, per fornire informazioni quantitative su tempismo, posizione, intensità e spettri riguardanti gli elettroni accelerati e i plasmi ad alte temperature, per lo più associati a brillamenti.
Rappresentazione artistica del Solar Orbiter. Credit: ESA

Fasi successive

Il veicolo spaziale è ora nella sua fase di crociera, regolando gradualmente la sua orbita attorno al Sole. La fase scientifica inizierà alla fine del 2021 e la sonda si avvicinerà a 42 milioni di chilometri dalla superficie del Sole, più vicina del pianeta Mercurio. I tecnici del Solar Orbiter inclineranno gradualmente l’orbita per consentire alla sonda di ottenere la prima visione dei poli del Sole.

Solar Orbiter è una missione spaziale di collaborazione internazionale tra ESA e NASA. Dodici Stati membri dell’ESA (Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Francia, Germania, Italia, Norvegia, Polonia, Spagna, Svezia, Svizzera e Regno Unito) e la NASA hanno contribuito al progetto. Danimarca, Finlandia, Grecia, Irlanda, Lussemburgo, Paesi Bassi e Portogallo hanno contribuito alla costruzione del veicolo spaziale ma non al carico utile scientifico.

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