Osservazioni fondamentali per la meteorologia spaziale e la sicurezza planetaria grazie alle riprese del coronografo Metis a bordo della missione europea Solar Orbiter
La missione europea Solar Orbiter ha permesso di fare un grande passo avanti nella comprensione del Sole, specialmente attraverso l'uso del coronografo Metis, che ha consentito agli scienziati di osservare dettagliatamente la propagazione dei moti turbolenti del vento solare. Sviluppato da un team di ricerca internazionale coordinato dall'INAF e con la partecipazione di altre istituzioni italiane come CNR e diverse università, il coronografo Metis è stato fondamentale per osservare i fenomeni turbolenti direttamente dalla corona solare. Questo strumento avanzato, capace di bloccare la luce diretta del Sole, cattura la luce visibile e ultravioletta dalla corona, rivelando i movimenti turbolenti del vento solare dalle sue origini.
Si deve risalire al 12 ottobre 2022, quando grazie alle osservazioni di Metis, gli scienziati hanno raccolto dati cruciali sulla dinamica del vento solare, confermando che la turbolenza ha inizio nelle zone più interne della corona solare e si espande verso lo spazio. Questi dati sono ritenuti essenziali per migliorare la comprensione dei processi che regolano la meteorologia spaziale e per prevedere i potenziali impatti sul nostro pianeta. Il vento solare è un flusso incessante di particelle cariche provenienti dal Sole, il cui andamento è tutt’altro che costante. Nel loro moto nello spazio, le particelle del vento solare interagiscono con il campo magnetico variabile del Sole, seguendo traiettorie caotiche e fluttuanti, un fenomeno che prende il nome di turbolenza.
“Questo risultato ha aperto una nuova finestra sulla fisica del vento solare grazie a Metis, il coronografo di nuova concezione – tutta italiana – a bordo del Solar Orbiter, che ha permesso acquisizioni ad alta cadenza di immagini coronali con un contrasto senza precedenti tra segnale coronale e background” commenta Silvano Fineschi dell’INAF e Responsabile Scientifico del contributo italiano alla missione.
Di seguito il link al video dove il Sole è mostrato al centro, circondato da un anello che visualizza parte della corona solare ripresa dal coronografo Metis di Solar Orbiter. I dati mostrano cambiamenti nella luminosità della corona solare, che è direttamente correlata alla densità delle particelle cariche presenti al suo interno. Questi cambiamenti sono resi visibili sottraendo immagini consecutive di luminosità coronale scattate a due minuti di distanza l'una dall'altra. Le regioni rosse non mostrano alcun cambiamento, mentre le regioni bianche e nere evidenziano cambiamenti positivi e negativi nella luminosità. Questo rivela come le particelle cariche del vento solare all'interno della corona si muovano in modo caotico e turbolento. Crediti: ESA & NASA/Solar Orbiter/Metis & EUI Teams e D. Telloni/INAF
Bloccando la luce diretta proveniente dal Sole, il coronografo Metis è in grado di catturare la luce visibile e ultravioletta più debole proveniente dalla corona solare. Le sue immagini ad alta risoluzione e ad alta cadenza mostrano la struttura dettagliata e il movimento all'interno della corona, rivelando come il movimento del vento solare diventi già turbolento alle sue radici. Le riprese utilizzate dal team di ricerca per osservare in dettaglio la propagazione della turbolenza sono state ottenute il 12 ottobre 2022 e messe in sequenza per realizzare una animazione video. In particolare, l'anello color rosso nel video mostra le osservazioni di Metis. L'immagine del Sole al centro del video è stata scattata dall'Extreme Ultraviolet Imager (EUI) di Solar Orbiter, lo stesso giorno delle osservazioni di Metis.
"L'elevata risoluzione spaziale e temporale di Metis sta gettando nuova luce sui meccanismi fisici che regolano il vento solare e la sua propagazione, consentendo una migliore comprensione dei processi attraverso i quali il Sole determina le condizioni fisiche dello spazio interplanetario con effetti anche a Terra" dice Marco Stangalini, ricercatore e Responsabile di Programma ASI della missione Solar Orbiter. "Questo significativo risultato è solo l'ultimo di una lunga serie di successi e offre grandi speranze per il futuro. Nei prossimi anni, infatti, Solar Orbiter inclinerà la sua orbita, permettendoci di osservare il Sole da una prospettiva completamente nuova per la prima volta".
La turbolenza influenza il modo in cui il vento solare viene riscaldato, il modo in cui si muove attraverso il Sistema solare e il modo in cui interagisce con i campi magnetici dei pianeti e delle lune che attraversa. Comprendere la turbolenza del vento solare è fondamentale per prevedere la meteorologia spaziale e i suoi effetti sulla Terra.
L'articolo "Metis observation of the onset of fully developed turbulence in the solar corona" è stato pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.
