Scritto: Martedì, 26 Aprile 2016 09:08 Ultima modifica: Martedì, 26 Aprile 2016 17:23

Gaia fa i conti con il Sole


Il satellite astrometrico dell'ESA Gaia opera quasi indisturbato nel punto di Lagrange L2, scelto per garantire quella stabilità termica necessaria alla sensibile strumentazione per eseguire misurazioni estremamente precise delle stelle.

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La macchia solare AR12192 del 2014 osservata da SDO La macchia solare AR12192 del 2014 osservata da SDO Credits: NASA/SDO and the AIA, EVE and HMI science teams

L'orbita di Gaia è stata progettata per non avere transiti della Terra davanti al Sole che creerebbero fastidiose perturbazioni termiche anche se, invece, può verificarsi qualche transito lunare, come quello di settembre 2015. Ma questo non è completamente sufficiente a mantenere l'ambiente perfettamente stabile.

La temperatura di Gaia è controllata passivamente, cioè non ci sono strumenti e circuiti che si occupano del riscaldamento e può raggiungere una temperatura in cui il riscaldamento solare della struttura è bilanciato dalla radiazione di corpo nero nello spazio.
A causa di questa strategia operativa, la temperatura di Gaia è sensibile alla potenza della radiazione solare che varia nel corso di un anno a causa della ellitticità dell'orbita terrestre e nel corso del ciclo undecennale dell'attività della nostra stella.

Il Sole è un sorvegliato speciale con diversi satelliti, ormai da decenni.
Per Gaia uno dei parametri più significativi raccolti è l'irraggiamento solare totale (Total Solar Irradiance, TSI), una misura della potenza solare su un'ampia banda dello spettro elettromagnetico. Questo valore è normalmente calcolato alla distanza media della Terra dal Sole ed è circa 1.361 W m-2.

Il TSI può essere influenzato dalla comparsa delle macchie solari, dove la zona più fredda emette fotoni meno energetici.
Le macchie solari sono zone della fotosfera che appaiono più scure rispetto al resto della superficie perché molto "più fredde". Osservate dalla Terra, a causa della combinazione tra la rotazione del Sole e l'orbita del nostro pianeta, sono viste apparire e scomparire sul lato opposto della stella in 13 giorni circa.

La macchia solare più grande del ciclo attuale è stata AR12192: aveva le dimensioni di Giove ed era comparsa durante la prima fase di operazioni di routine della missione Gaia, nel mese di ottobre 2014.
Le immagini complete (in apertura), dal 18 al 28 ottobre, erano state riprese dal Solar Dynamics Observatory (SDO). Durante tale periodo, la macchia solare non si era evoluta ma aveva emesso diversi brillamenti di classe X, tra cui uno X3.1 il 24 ottobre.

Irraggiamento solare (in alto) e variazione di temperatura misurata quando AR12192 è transitato sulla faccia dl Sole.

Irraggiamento solare (in alto) e variazione di temperatura misurata quando AR12192 è transitato sulla faccia dl Sole.
Crediti: University of Colorado Laboratory for Space and Atmospheric Physics

I dati relativi all'irraggiamento solare furono acquisiti dal satellite Solar Radiation and Climate Explorer (SORCE).
A partire dal 18 ottobre le misure mostrarono una lenta diminuzione fino al 23 ottobre, con un valore TSI di 3 W m-2 (0,22%) inferiore al normale. Per Gaia, ogni variazione può influenzare i risultati scientifici tanto che il centro di controllo a Darmstadt era curioso di conoscere cosa fosse successo in questa circostanza. Alcuni sensori di temperatura si trovano nel tettuccio parasole del veicolo spaziale. Sebbene le loro misure non siano di alta precisione, è possibile ricavare dei valori medi su lungo periodo. Tali calcoli hanno rivelato un raffreddamento fino a 0,15 gradi Celsius causato dalla macchia solare AR 12192 che per fortuna non ha avuto alcun effetto significativo sulla strumentazione ulteriormente ed opportunamente isolata.

Riferimenti:
- http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/iow_20160324

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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