Le "regioni attive" sono zone sulla superficie della nostra stella in cui i campi magnetici sono molto forti e complicati. Sono quelle aree in cui spesso si genera una forte attività e dai quali possono scaturire tempeste solari esplosive, come brillamenti ed espulsioni di massa coronale (CME).
I brillamenti riscaldano il plasma solare fino a decine di milioni di gradi Celsius, che è considerevolmente più caldo del resto della corona del Sole (che in genere varia da 1 a pochi milioni di gradi) e molto più caldo della superficie del Sole (che raggiunge circa 6000 gradi Celsius).
"Un brillamento solare si verifica perché il campo magnetico in quella regione attiva è diventato così contorto e aggrovigliato che fondamentalmente tende a riacquistare una forma meno aggrovigliata", ha affermato Amir Caspi, leader della missione presso lo SwRI. "Quello scatto rilascia molta energia, che vediamo come un brillamento solare".
"Una delle cose interessanti che non sappiamo davvero è quanto plasma nei brillamenti solari viene riscaldato direttamente nella corona e quanto viene riscaldato nella bassa atmosfera del Sole e poi trasportato fino alla corona", ha detto Caspi. "CubIXSS misurerà i raggi X che provengono da questi fenomeni, per permetterci di svelare questo mistero".
Il design del CubeSat Imaging X-Ray Solar Spectrometer (CubIXSS). CubIXSS misurerà l'abbondanza di elementi nella corona solare per determinare l'origine del plasma caldo nei brillamenti solari e nelle regioni attive.
Crediti: SwRI
La missione di CubIXSS
CubIXSS sarà il primo dispositivo del suo genere a misurare regolarmente determinate lunghezze d'onda delle emissioni a raggi X solari, che non solo aiutano a determinare l'abbondanza degli elementi solari, ma hanno anche un impatto diretto sulla Terra. I raggi X del Sole possono contribuire all'espansione dell'atmosfera superiore del nostro pianeta, che può causare un aumento della resistenza sui satelliti in orbita bassa e alterare le loro traiettorie. Provocano anche cambiamenti nella ionosfera terrestre, una regione carica nell'atmosfera superiore che può influenzare le comunicazioni radio.
CubIXSS è un cubesat 6U (1U è un cubo da 10 centimetri).
Trasporterà più spettrometri per misurare diverse lunghezze d'onda dei raggi X provenienti dal Sole, incluso un nuovo tipo di spettrometro a raggi X per determinare la quantità di alcuni elementi chiave nella corona solare, che a sua volta consentirà a Caspi di identificare da dove proviene il plasma riscaldato.
"Alcune specie elementali, alcuni ioni, possono esistere solo in un intervallo specifico di temperature, quindi vedere quali elementi sono più diffusi ci aiuta a creare una mappa della temperatura", ha detto Caspi. "Osservazioni precedenti hanno mostrato una proporzione maggiore di alcuni elementi nella corona rispetto ad altre regioni del Sole. Misurando l'abbondanza di questi elementi a ciascuna temperatura, saremo in grado di dire da dove proviene il plasma riscaldato".
"Anche se quello che stiamo facendo potrebbe sembrare molto accademico, studiare il Sole è molto importante per le persone che vivono sulla Terra perché guida quasi tutto ciò che accade sul nostro pianeta", ha detto Caspi. "Le CME e i brillamenti solari possono avere un impatto sui satelliti e sulle frequenze radio, interrompendo le comunicazioni sia sulla Terra che verso i satelliti nello spazio. Capire come accadono queste cose è molto importante per fare previsioni del tempo spaziale e per mitigarne gli effetti".
Il CubIXSS è un progetto del Southwest Research Institute.
I lavori su CubIXSS inizieranno alla fine del 2021, con una data di lancio prevista per la fine del 2024. CubIXSS include importanti contributi strumentali dal Goddard Space Flight Center della NASA e dal Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale dell'Università del Colorado Boulder. SwRI sta anche collaborando con il Naval Research Laboratory, la Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, il Polish Academy of Sciences Space Research Center e il MIT Lincoln Laboratory per il supporto scientifico critico.
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