Circa 17 anni fa, J. Martin Laming, un astrofisico dell’ US Naval Research Laboratory, ha teorizzato il motivo per cui la composizione chimica del tenue strato più esterno del Sole differisce da quella inferiore. Recenti osservazioni delle onde magnetiche del Sole dalla Terra e dallo spazio, hanno confermato questa sua teoria.
Il suo studio descrive come queste onde magnetiche modificano la composizione chimica in un processo completamente nuovo per la fisica solare o l’astrofisica. Questo però era già noto nelle scienze ottiche, essendo stato oggetto di premi Nobel assegnati a Steven Chu nel 1997 e Arthur Ashkin nel 2018.
Laming ha iniziato ad osservare questi fenomeni a metà degli anni ’90 pubblicando la sua teoria per la prima volta nel 2004.
Gli strati del Sole
Il Sole è composto da molti strati. Gli astronomi chiamano il suo strato più esterno “la corona solare”. Questo è visibile solo dalla Terra durante un’eclissi solare totale.
Tutta l’attività solare nella corona è guidata dal campo magnetico solare. Questa attività consiste in eruzioni solari, espulsioni di massa coronale, vento solare ad alta velocità e particelle energetiche solari. Queste varie manifestazioni dell’attività solare sono tutte propagate o innescate da oscillazioni o onde sulle linee del campo magnetico.
“Le stesse onde, quando colpiscono le regioni solari inferiori, causano il cambiamento nella composizione chimica, che vediamo nella corona mentre questo materiale si muove verso l’alto“, ha spiegato Laming. “In questo modo, la composizione chimica coronale offre un nuovo modo di comprendere le onde nell’atmosfera solare e nuove intuizioni sulle origini dell’attività solare“.
Conferma della teoria
Christoph Englert, capo della divisione di scienze spaziali del Naval Research Laboratory degli Stati Uniti, ha sottolineato i vantaggi della previsione del tempo del Sole e come la teoria di Laming potrebbe aiutare a prevedere i cambiamenti nella nostra capacità di comunicare sulla Terra.
“Stimiamo che il Sole sia per il 91% di idrogeno, ma la piccola frazione rappresentata da ioni minori come ferro, silicio o magnesio domina l’uscita radiativa nei raggi ultravioletti e X dalla corona“, ha spiegato. “Se la quantità di questi ioni cambia, cambierà anche l’emissione radiativa“.
“Ciò che accade al Sole ha effetti significativi sulla parte superiore dell’atmosfera terrestre. Questa è importante per le tecnologie di comunicazione e radar che si basano sulla propagazione delle radiofrequenze oltre l’orizzonte o terra-spazio“, ha spiegato Englert.
L’atmosfera ha anche un impatto sugli oggetti in orbita. La radiazione viene assorbita negli strati atmosferici superiori della Terra, il che fa sì che l’atmosfera superiore formi il plasma e la ionosfera e che si espanda e si contragga. Questa, influenza la resistenza atmosferica sui satelliti e sui detriti orbitali.
“Il Sole rilascia anche particelle ad alta energia“, ha detto Laming. “Possono causare danni ai satelliti e ad altri oggetti spaziali. Le stesse particelle ad alta energia sono microscopiche, ma è la loro velocità che le rende pericolose per l’elettronica, i pannelli solari e le apparecchiature di navigazione nello spazio“.
Englert ha affermato che la previsione affidabile dell’attività solare è un obiettivo a lungo termine, che ci richiede di comprendere il funzionamento interno della nostra stella. Quest’ultimo risultato è un passo in questa direzione.
“C’è una lunga storia di progressi nell’astronomia che semina il progresso tecnologico, partendo da Galileo stesso“, ha detto Englert. “Siamo entusiasti di portare avanti questa tradizione a sostegno della Marina degli Stati Uniti“.
Per saperne di più: “Viaggio al centro del Sole”
