Scritto: Venerdì, 16 Luglio 2021 04:58 Ultima modifica: Venerdì, 16 Luglio 2021 05:40

Misurato il campo elettrico del Sole


In un nuovo studio, i fisici guidati dall'Università dell'Iowa riportano le prime misurazioni definitive del campo elettrico del Sole e come esso interagisce con il vento solare, il flusso di particelle cariche emesso dall'alta atmosfera della nostra stella.

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Misurato il campo elettrico del Sole Crediti: laboratorio Jasper Halekas, Università dell'Iowa

Man mano che Parker Solar Probe si avvicina al Sole, impariamo cose nuove.
Ora, I fisici hanno calcolato la distribuzione degli elettroni all'interno del campo elettrico del Sole, un'impresa resa possibile solo dal fatto che la sonda della NASA si avvicina fino a 0,1 Unità Astronomiche (circa 14,5 milioni di chilometri) dalla stella, più di quanto abbia fatto finora qualsiasi altro veicolo spaziale.

Dalla distribuzione degli elettroni, i fisici sono stati in grado di discernere la dimensione, l'ampiezza e la portata del campo elettrico del Sole più chiaramente di quanto fosse stato fatto finora.

"Il punto chiave che vorrei sottolineare è che non puoi effettuare queste misurazioni lontano dal Sole. Puoi farle solo quando ti avvicini", afferma Jasper Halekas, professore associato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Iowa e autore dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal.. "È come cercare di capire una cascata guardando il fiume chilometri a valle. Le misurazioni che abbiamo fatto a 0,1 UA, in realtà siamo nella cascata. Il vento solare sta ancora accelerando in quel punto".

Il campo elettrico del Sole nasce dall'interazione di protoni ed elettroni generati quando gli atomi di idrogeno vengono fatti a pezzi nell'intenso calore generato dalla fusione nel cuore della stella. In questo ambiente, gli elettroni, con masse 1.800 volte inferiori a quella dei protoni, vengono soffiati verso l'esterno, meno vincolati dalla gravità rispetto ai protoni più pesanti. Ma i protoni, con la loro carica positiva, esercitano un certo controllo, frenando alcuni elettroni a causa delle familiari forze di attrazione tra particelle di carica opposta.

"Gli elettroni stanno cercando di scappare, ma i protoni stanno cercando di tirarli indietro. E questo è il campo elettrico", spiega Halekas, anche co-ricercatore dello strumento Solar Wind Electrons, Alpha e Protons a bordo della Parker Solar Probe. "Se non ci fosse un campo elettrico, tutti gli elettroni scapperebbero via e sparirebbero. Ma il campo elettrico tiene tutto insieme come un flusso omogeneo".

Ora, immaginate il campo elettrico del Sole come un'immensa ciotola e gli elettroni come biglie che rotolano sui lati a velocità diverse. Alcuni sono abbastanza veloci da attraversare il bordo della ciotola, mentre altri non accelerano abbastanza e alla fine ruzzolano indietro verso il fondo.
"Stiamo misurando quelli che tornano e non quelli che non tornano", dice Halekas. "C'è fondamentalmente un confine di energia tra quelli che sfuggono alla ciotola e quelli che non lo fanno, che può essere misurato. Dal momento che siamo abbastanza vicini al Sole, siamo in grado di effettuare misurazioni accurate della distribuzione elettroni prima che le collisioni si verifichino distorcendo il confine ed oscurino l'impronta del campo elettrico"

Da queste misurazioni i fisici possono imparare di più sul vento solare, il getto di plasma proveniente dal Sole che investe la Terra e altri pianeti del Sistema Solare. Quello che hanno scoperto è che il campo elettrico del Sole esercita una certa influenza sul vento solare, ma meno di quanto si pensasse
"Ora possiamo dare un numero all'accelerazione [del vento solare] fornita dal campo elettrico del Sole", dice Halekas. "Sembra che sia una piccola parte del totale. Non è il fattore principale che dà il calcio al vento solare. Quindi, questo indica che sono all'opera altri meccanismi".

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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 e l'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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