Il perielio è avvenuto il 26 marzo con la navicella che si trovava all'interno dell'orbita di Mercurio, a circa un terzo della distanza tra il Sole e la Terra. Il suo scudo termico ha raggiunto temperature di 500 gradi Celsius ma è riuscito a dissipare il calore accumulato grazie a una tecnologia innovativa.
Solar Orbiter trasporta dieci strumenti scientifici, di cui nove gestiti dagli stati membri e uno dalla NASA. Alcuni sono strumenti di telerilevamento che osservano il Sole, mentre altri sono strumenti in situ che monitorano le condizioni intorno al veicolo spaziale, consentendo agli scienziati mettere in relazione ciò che sta accadendo sulla stella con ciò che sente la sonda, immersa nel vento solare.
Questo ultimo sorvolo ha mostrato potenti bagliori, viste spettacolari sui poli solari e altri curiosi dettagli.
"Le immagini sono davvero mozzafiato", ha detto David Berghmans, dell'Osservatorio Reale del Belgio e investigatore principale dello strumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI), che acquisisce immagini ad alta risoluzione degli strati inferiori dell'atmosfera del Sole, nota come la corona solare. Questa regione è il luogo in cui si svolge la maggior parte dell'attività solare che guida il clima spaziale.
Solar Orbiter ha rilevato così tanta attività locale ancora non pienamente compresa.
"Anche se Solar Obiter smettesse di acquisire dati domani, sarei impegnato per anni a cercare di capire tutte queste cose", ha aggiunto Berghmans.
Una caratteristica particolarmente accattivante è stata vista durante questo perielio. Per ora, è stato soprannominato "il riccio". Si estende per 25.000 chilometri attraverso il Sole e ha una moltitudine di picchi di gas caldo e freddo che si diramano in tutte le direzioni.
Alla scoperta del Sole
L'obiettivo scientifico principale di Solar Orbiter è esplorare la connessione tra il Sole e l'eliosfera, la grande "bolla" piena di particelle elettricamente cariche, dominata dal vento solare, che si estende oltre i pianeti del nostro Sistema Solare. È il movimento di queste particelle e dei campi magnetici solari associati che determinano il clima spaziale.
Per tracciare gli effetti del Sole sull'eliosfera, i risultati degli strumenti in situ, che registrano le particelle e i campi magnetici che attraversano il veicolo spaziale, devono essere ricondotti agli eventi sulla superficie visibile del Sole o in prossimità di essa, registrati dagli strumenti di telerilevamento. E questo non è un compito facile in quanto l'ambiente magnetico attorno al Sole è molto complesso. Il primo perielio è stato un test chiave e i risultati finora sembrano molto promettenti.
Per esempio, il 21 marzo 2022, pochi giorni prima del sorvolo, una nuvola di particelle energetiche ha attraversato la navicella spaziale, rilevata dal Energetic Particle Detector (EPD). Quelle più energetiche sono arrivate per prime e poi, via via, Solar Orbiter è stata raggiunta da quelle con energie inferiori. "Questo suggerisce che le particelle non vengono prodotte vicino al veicolo spaziale", ha detto Javier Rodríguez-Pacheco, Università di Alcalá, Spagna, ricercatore principale dell'EPD. Invece, sono stati prodotti nell'atmosfera solare, più vicino alla superficie della stella. E, mentre attraversano lo spazio, le particelle più veloci precedono quelle più lente. Anche lo strumento Radio and Plasma Waves (RPW) le ha viste arrivare lo stesso giorno, captando la forte ondata caratteristica di radiofrequenze che viene prodotta quando le particelle accelerate, per lo più elettroni, si muovono a spirale verso l'esterno lungo le linee del campo magnetico del Sole. RPW ha quindi rilevato oscillazioni note come onde di Langmuir. "Queste sono un segno che gli elettroni energetici sono arrivati alla navicella spaziale", ha detto Milan Maksimovic, LESIA, Observatoire de Paris, Francia e ricercatore principale per RPW. Contemporaneamente, tra gli strumenti di telerilevamento, sia l'EUI che lo X-ray Spectrometer/Telescope (STIX) hanno visto eventi sul Sole che potrebbero essere stati responsabili del rilascio delle particelle. Mentre EUI vede la luce ultravioletta rilasciata dal sito del bagliore nell'atmosfera del Sole, STIX vede i raggi X prodotti quando gli elettroni accelerati dal bagliore interagiscono con i nuclei atomici nei livelli più bassi dell'atmosfera solare. In aggiunta, il magnetometro (MAG) non ha registrato nulla di particolare in quel momento. Durante questo primo esperimento, il veicolo spaziale stava volando tra il Sole e la Terra quindi, di fatto, ha rilevato il vento solare che avrebbe colpito il nostro pianeta alcune ore dopo.
Ora i diversi team dovranno mettere insieme i tasselli del puzzle e capire come queste osservazioni sono collegate.
Un bagliore solare il 21 marzo si è verificato proprio dietro la faccia visibile del Sole vista dalla navicella ESA/NASA Solar Orbiter. Tuttavia, gli strumenti Extreme Ultraviolet Imager (EUI) e X-ray Spectrometer/Telescope (STIX) hanno entrambi registrato l'evento mentre saliva sopra il lembo del Sole. Questa gif animata inizia alle 05:10 UT del 21 marzo 2022. EUI registra la luce ultravioletta estrema emessa dal gas nell'atmosfera solare con una temperatura di circa un milione di gradi. Questi frame sono stati ottenuti per sottrazione a coppie di immagini, un processing utilizzato in genere per mettere in risalto fenomeni deboli e transitori.
Una chiara perturbazione si verifica nell'atmosfera del Sole entro le 05:20 UT. Dieci minuti dopo, STIX inizia a vedere i raggi X (mostrati in rosso) mentre l'eruzione fiorisce verso l'esterno. Entro le 05:40, viene rilevata anche una piccola componente di raggi X a più alta energia (mostrata in blu). Per i successivi venti minuti, STIX continua a registrare i raggi X mentre EUI traccia la perturbazione attraverso l'atmosfera solare.
Crediti: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI & STIX Teams
Previsioni meteorologiche spaziali
Combinando i dati di tutti gli strumenti, il team scientifico sarà in grado di raccontare la storia dell'attività solare dalla superficie del Sole, fino a Solar Orbiter e oltre. E questo permetterà in futuro di progettare un sistema previsionale per le condizioni meteorologiche spaziali sulla Terra in tempo reale.
Ne è un esempio l'espulsione di massa coronale (CME) che ha colpito la navicella spaziale il 10 marzo scorso, i cui dati sono arrivati sulla Terra poco dopo permettendo di allertare altri osservatori per l'aurora.
"Questa esperienza ha dato a Solar Orbiter un assaggio di com'è prevedere le condizioni meteorologiche spaziali sulla Terra in tempo reale. Un tale sforzo sta diventando sempre più importante a causa della minaccia che il clima spaziale rappresenta per la tecnologia e gli astronauti", spiega il comunicato.
L'ESA sta anche pianificando una missione chiamata ESA Vigil che guarderà nella regione dello spazio tra il Sole e la Terra. Il suo compito sarà quello di riprendere i CME, in particolare quelle che si dirigono verso il nostro pianeta.
Questo perielio è stato un grande successo e ha generato una mole di dati enorme.
La navicella spaziale si sta già mettendo in posizione per il suo prossimo sorvolo, leggermente più vicino, del 13 ottobre, a 0,29 volte la distanza Terra-Sole. Prima di allora, il 4 settembre, effettuerà il suo terzo sorvolo di Venere.
Il 18 febbraio 2025 Solar Orbiter incontrerà Venere per la quarta volta. Questo swing-by aumenterà l'inclinazione dell'orbita del veicolo spaziale a circa 17 gradi. Il quinto sorvolo di Venere il 24 dicembre 2026 poterò l'inclinazione a 24 gradi e segnerà l'inizio della missione "ad alta latitudine". In questa fase, Solar Orbiter vedrà le regioni polari del Sole.
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