UNO STUDIO PALERMITANO FA LUCE SUL SOLE

Attenzione, plasma in caduta libera

Un modello delle eruzioni del Sole, messo a punto da astrofisici di Palermo, permette di comprendere meglio il processo di ricaduta del plasma sulla superficie solare. Condotto con simulazioni numeriche e pubblicato su ApJ, illustra come i plasmi in caduta interagiscano con i forti campi magnetici della nostra stella e non solo

Antonino Petralia, dottorando all’Università di Palermo e associato all’Istituto Nazionale di Astrofisica

Un team di astrofisici guidato da Antonino Petralia, dottorando presso l’Osservatorio astronomico dell’INAF di Palermo, ha messo a punto un nuovo modello che illustra il fenomeno della caduta del plasma sulla superficie solare. Lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal. Grazie alle osservazioni compiute con il Solar Dynamics Observatory (SDO), un telescopio spaziale della Nasa dedicato allo studio del Sole.

«Con simulazioni numeriche molto impegnative, eseguite in centri di supercalcolo quali quelli del CINECA e della NASA», spiega a Media INAF Fabio Reale dell’Università di Palermo, coautore dell’articolo e supervisore di dottorato di Petralia, «vengono analizzati frammenti che vengono canalizzati dagli intensi campi magnetici in prossimità delle regioni attive solari. Le simulazioni mostrano che i frammenti sono in grado di attivare il canale in cui scorrono e quindi di illuminarlo nella banda UV come osservato. In particolare, gli shock che precedono i frammenti accendono il canale magnetico davanti a loro e il mescolamento delle linee di campo magnetico, ad opera del moto dei frammenti, sparpaglia l’emissione all’interno del canale generando l’emissione diffusa che si osserva».

«Talvolta il plasma emesso dal Sole non viene espulso nello spazio, ma precipita daccapo sulla superficie solare», aggiunge Petralia. «Cosa ci possono dire le osservazioni e i modelli su come il plasma cade e quali siano le condizioni dell’ambiente in cui cade? il 7 giugno 2011 un brillamento di classe M stato accompagnato da un’intensa eruzione solare. Lo strumento Atmospheric Imaging Assembly (AIA), a bordo della missione SDO, ha osservato frammenti di plasma essere lanciati via dal Sole per poi ricadere sulla superficie».

Le croci questa immagine SDO / AIA in segnano il percorso di plasma nel bagliore del giugno 2011, provocato da una eruzione di plasma ricaduto poi sulla superficie del Sole. Tali eventi consentono di studiare il campo magnetico e come questo interagisce con il plasma. [Petralia et al. 2016]

«Alcuni frammenti di plasma sono ricaduti dove il campo magnetico era debole», continua Petralia, «impattando direttamente sulla superficie. Questi impatti sono stati stati presi come modello di impatti di flussi in accrescimento su stelle in formazione in uno studio pubblicato su Science nel 2013. Ma altri frammenti sono caduti vicino a regioni attive, e sono stati incanalati dai forti campi magnetici ivi presenti, illuminandoli mentre vi scorrevano all’interno. Questo genere di eventi accade di frequente sul Sole e l’osservazione SDO ha presentato un’eccellente opportunità per capire meglio il processo. Abbiamo elaborato un modello di questo evento per saperne di più su come i plasmi in caduta interagiscano con i forti campi magnetici al di sopra della superficie solare».

«Abbiamo utilizzato un modello magnetoidrodinamico tridimensionale di bolle di plasma in caduta per riprodurre l’osservazione dell’evento», conclude il ricercatore, «e abbiamo osservato frammenti deviati dal campo magnetico e quindi distrutti. La distruzione provoca uno shock che riscalda il canale magnetico e lo rende luminoso durante il passaggio. L’importanza di osservazione di questo nuovo meccanismo che illumina i canali magnetici è applicabile non solo al Sole, ma anche alle giovani stelle in formazione».

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