Scritto: Sabato, 02 Maggio 2015 12:04 Ultima modifica: Sabato, 02 Maggio 2015 17:11

PROBA2 svela dettagli inediti della corona solare


Nuove immagini nell'estremo ultravioletto della missione dell'ESA PROBA2 svelano nuovi dettagli dell'alta corona solare, mostrando come arriva ad estendersi sorprendentemente lontano dal Sole stesso.
I filmati, realizzati con lo strumento SWAP, del Royal Observatory of Belgium, a bordo di PROBA2, hanno permesso di osservare inedite strutture filamentose nella regione in cui il vento solare viene accelerato.

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Struttura a ventaglio associata ai bordi della regione attiva 12209 osservata da PROBA2 il 12 novembre 2014- Struttura a ventaglio associata ai bordi della regione attiva 12209 osservata da PROBA2 il 12 novembre 2014- Crediti: Royal Observatory of Belgium

I risultati sono stati presentati nel corso dell'incorntro Triennial Earth-Sun Summit (TESS).

SWAP Observations of the Long-Term, Large-Scale Evolution of the EUV Solar Corona [abstract]

The Sun Watcher with Active Pixels and Image Processing (SWAP) EUV solar telescope on board the Project for On-Board Autonomy 2 (PROBA2) spacecraft has been regularly observing the solar corona in a bandpass near 17.4 nm since February 2010. With a field-of-view of 54x54 arcmin, SWAP provides the widest-field images of the EUV corona available from the perspective of the Earth. By carefully processing and combining multiple SWAP images it is possible to produce low-noise composites that reveal the structure of the EUV corona to relatively large heights. A particularly important step in this processing was to remove instrumental stray light from the images by determining and deconvolving SWAP's point spread function (PSF) from the observations. In this paper we use the resulting images to conduct the first ever study of the evolution of the large-scale structure of the corona observed in the EUV over a three-year period that includes the complete rise phase of solar cycle 24. Of particular note is the persistence over many solar rotations of bright, diffuse features composed of open magnetic field that overlie polar crown filaments and extend to large heights above the solar surface. These features appear to be related to coronal fans, which have previously been observed in white-light coronagraph images and, at low heights, in the EUV. We also discuss the evolution of the corona at different heights above the solar surface and the evolution of the corona over the course of the solar cycle by hemisphere.

Ormai siamo abituati alle suggestive immagini della corona solare inviate a Terra dalla sonda veterana Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) e dalla più recente Solar Dynamics Observatory (SDO), ma PROBA2, un piccolo satellite europeo lanciato a novembre 2009, è riuscito a cogliere comportamenti mai osservati prima. Oltre ad aver confermato la presenza di spire magnetiche della bassa corona, SWAP (Sun Watcher using Active Pixel System detector and Image Processing), un telescopio nell'estremo ultravioletto che riprende la corona solare con una banda passante attorno 17,4 nm corrispondente ad una temperatura di 1 milione di gradi, ha rilevato che sopra di esse esiste una zona dominata da tenui strutture filamentose che avvolgono gli anelli ed i vuoti nella bassa corona, estendendosi verso l'esterno nello spazio interplanetario.

Mentre la bassa corona è dominata da eventi altamente dinamici come i brillamenti solari, che possono riscaldare il plasma circostante fino a decine di milioni di gradi, le nuove osservazioni mostrano una regione stabile ed in lenta evoluzione, dove nasce la connessione tra il Sole stesso e il vento solare che riempie lo spazio interplanetario.
Le immagini mostrano strutture a ventaglio incredibilmente longeve, che si estendono ad altezze superiori a 700 mila chilometri dalla superficie della nostra stella, in alcuni casi, più grandi del Sole stesso. Comprenderne i processi fisici responsabili, è ora la chiave per determinare la natura del complesso rapporto tra la corona e il vento solare.

"Nel corso degli ultimi anni, SWAP ha osservato un numero crescente di queste strutture a ventaglio che si estendono fino a un milione di chilometri dal Sole", ha detto il Dr. Daniel Seaton, scienziato dello strumento SWAP presso il Royal Observatory of Belgium.
"Questi ventagli sono legati a strutture che a volte vediamo in luce bianca in osservazioni con coronografi e durante le eclissi ma altrettanto spesso sembrano comportarsi in modo molto diverso. A volte curvano drammaticamente verso i poli solari ed avvolgono gli intensi fasci di campo magnetico densi di plasma, chiamati protuberanze".

Visto nei filmati time-lapse, l'effetto è piuttosto sorprendente.

Le nuove osservazioni potrebbero fornire importanti indizi per svelare il comportamento insolito del presente ciclo solare, il ciclo di attività magnetica del Sole della durata di 22 anni che negli ultimi tempi ha più volte smentito le aspettative degli scienziati. In genere il Sole è abbastanza prevedibile e passa da periodi di quiete a periodi di maggiore attività, tornando al punto di partenza. Ma il ciclo attuale ha avuto una crescita lenta e non ha prodotto l'attività vista nei cicli precedenti. Allo stesso tempo, gli emisferi nord e sud del Sole, che in genere si evolvono in modo indipendente in una certa misura, sono diventati quasi completamente disaccoppiati.

I filmati SWAP dell'evoluzione a lungo termine della corona nell'estremo ultravioletto, ripresi in quella che sarebbe dovuta essere la fase crescente del ciclo solare 24, mostrano chiari collegamenti tra il numero di macchie solari, indice del grado di attività del Sole, e l'attività discordante dei due emisferi. Stranamente, l'attività della bassa atmosfera solare è stata largamente dominata da un singolo emisfero, quello nord, la cui attività si è anche manifestata molto lontano dalla superficie. La nuova analisi delle strutture a ventaglio viste da SWAP ha svelato alcuni dei motivi del loro aspetto, collegato all'aumento dell'attività solare negli ultimi cinque anni. L'analisi ha aiutato anche a spiegare perché questi filamenti a volte scompaiono dalle osservazioni.

"Queste strutture coronali nell'estremo UV sembrano essere radicate nelle regioni magnetiche a basse latitudini, senza macchie solari, e tracciano linee di campo magnetico aperte sovrapposte agli archi chiusi che collegano al polo solare. Non appena un nuovo flusso magnetico emerge in prossimità dei punti più attivi, le strutture filamentose si rompono", ha detto Anik De Groof, scienziato dell'ESA che ha guidato queste osservazioni. "Il fatto che i ventagli appaiono sopratutto nell'emisfero settentrionale, potrebbe essere correlato all'insolita inversione del campo magnetico polare avvenuta nel ciclo 24. Tuttavia, saranno necessari ulteriori dati ed analisi di SWAP ed altre misure del campo magnetico per giungere ad una conclusione".

Tuttavia, ogni nuovo indizio sembra sollevare nuove domande alle quali, si spera, riescano a rispondere le prossime missioni. PROBA3, ad esempio, osserverà la stessa regione più interna, in luce bianca, con due sonde che viaggeranno in formazione per generare un'eclissi artificiale. Il Solar Orbiter (SOLO), nel frattempo, lascerà del tutto l'orbita terrestre, volando fuori dell'eclittica a latitudini solari più alte per osservare i poli del Sole ad una distanza all'interno dell'orbita di Mercurio e rivelare la struttura magnetica della regione in cui SWAP da visto ha visto partire molte delle strutture filamentose.

Riferimenti:
- http://phys.org/news/2015-04-sun-tenuous-outer-tendrils-revealed.html

Letto: 1895 volta/e Ultima modifica Sabato, 02 Maggio 2015 17:11
Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore ed image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate 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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