La sonda per “toccare” il Sole

E’ stata lanciata qualche giorno fa, e ora Parker Solar Probe sta viaggiando verso il pianeta Venere, dove in circa un paio di mesi riceverà una spinta per mettere a punto la sua traiettoria e dirigersi impavida verso il Sole. Arrivando così vicino alla nostra stella, come nessun altra sonda ha mai osato tentare.

Il momento del lancio della Parker Solar Probe (Crediti: NASA)

Dovrà infatti sopportare temperatura dell’ordine dei duemila gradi centigradi. Perché arriverà così vicino al Sole, da entrare nello strato della corona, dove avvengono fenomeni di una complessità incredibile, tali da mantenere ancora una forte dose di mistero. Su tutte, quella risalita in temperatura della fotosfera alla zona cromosferica della nostra stella, un fenomeno che ancora attende adeguata comprensione: semplicemente, accade che allontanandosi dal centro del Sole, ad un certo punto, la temperatura inizia ad aumentare. 

Un rompicapo non da poco, per chi studia la nostra stella! Abbiamo alcune teorie, al proposito, ma vanno verificate, e ci servono dati. Quelli di Parker Solar Probe saranno preziosissimi. 

La stella a noi più vicina, più in generale, è uno scrigno di fenomeni di inaudita complessità, e ci aspettiamo molto, sia da questa sonda, che da quella europea che partirà tra non molto, ovvero Solar Orbiter, che dovrebbe partire in ottobre.

Sarà dunque un anno da ricordare, questo: stiamo per “toccare” il Sole in un modo che non è mai stato tentato. Stiamo per mettere le mani su un mistero bellissimo, semplice e complesso allo stesso tempo, il mistero di una stella

Una stella che ci dà vita in innumerevoli modi, da cui dipendiamo in modo sostanziale. Una stella che merita certamente di essere conosciuta meglio. 

Venere e il Sole… all’ultravioletto

Un tipo di eclisse tutto particolare, non c’è che dire. Di solito, infatti, è la Luna a schermare il Sole, quando si frappone tra la Tera ed il nostro astro, causando il ben noto fenomeno dell’eclisse. Ma di cose in cielo… ce ne stanno tante, anche e soprattutto nel nostro Sistema Solare. Può accadere – come in questo  caso – che sia il pianeta Venere che si trovi a passare (ogni tanto capita) davanti al disco solare: realizzando così una piccola – e tutta particolare – eclisse…

Venere davanti al Sole
Credit: NASA/SDO & the AIA, EVE, and HMI teams; Digital Composition: Peter L. Dove

Questa deliziosa immagine è del 2012, anno in cui è avvenuto il fenomeno (il prossimo avrà luogo nel 2117, un po’ troppo avanti, probabilmente, per molti di noi… ). L’immagine è straordinaria ed affascinante, anche perché non è presa in luce visibile, bensì nelle bande ultraviolette del Solar Dinamic Observatory della NASA. I colori che si ammirano corrispondono pertanto alle diverse lunghezze d’onda nelle bande ultraviolette.

Oltre allo spot nero di Venere, colto proprio nel suo passaggio, si può godere di una vista decisamente articolata (molto più che nel visibile), segno già questo molto convincente della complessità dei fenomeni che avvengono sulla superficie del Sole. Fenomeni così articolati che, come abbiamo specificato più volte, ancora attendono una compiuta interpretazione scientifica. Ma che già adesso si possono fare ammirare, solo a saperli vedere con l’occhio (o lo strumento) più adatto…!

Caldo, e ancor più caldo…

L’astronomia è decisamente una scienza strana. Eh sì, perché contrariamente a quello che si potrebbe pensare, non è vero che gli oggetti a noi più vicini siano sempre i più esplorati. Prendiamo il Sole, ad esempio. Ad appena otto minuti luce da noi, potremmo supporre che ormai sia completamente conosciuto. E invece no: di fatto, la nostra stessa stella è ancora contornata – potremmo dire – da una serie di piccoli e grandi misteri scientifici, che attendono ancora compiuta articolazione, e convincente soluzione.

Crediti: NASA/GSFC/Solar Dynamics Observatory

Osservate questa sequenza di immagini del nostro amato Sole. Tutte le istantanee sono state acquisite nella stessa giornata, il giorno 27 del mese di ottobre, per la precisione. Ma mentre la prima “fettina” di Sole ci viene restituita in luce “bianca” (ovvero, nel modo in cui lo vedrebbe un occhio umano), tutte le altre sono acquisite in bande ultraviolette estreme, ovvero nella regione più energetica dello spettro, rispetto alla banda ottica. Sono anche disposte in bell’ordine secondo una scala di temperatura, crescente verso destra : la prima è su una temperatura di circa 6000 gradi, mentre l’ultima arriva a ben 10 milioni di gradi.

Una prima cosa che si può notare, ad un esame abbastanza puntuale, è che ogni immagine ci regala in realtà dei particolari diversi. Possiamo dire che ogni intervallo in lunghezza d’onda trasporta e rivela informazioni relative a diversi processi che stanno avvenendo sulla superficie solare (e al di sotto). E’ appena un accenno in scala ridotta dell’astronomia cosiddetta multi-messenger che si sta rivelando come approccio estremamente fecondo nella comprensione “a tutto campo” dei fenomeni celesti. Potremmo dire, in parole semplici, che occorre avere “occhi” per ogni specifica radiazione, sensori per ogni specifico “segnale”, per sperare di ricostruire un quadro completo e compiuto, di quanto stiamo osservando.

L’altra cosa, naturalmente, è l’ampio intervallo di temperatura in cui è capace di “splendere” il Sole. Arriviamo a dieci milioni di gradi, come abbiamo visto. E questo, per di più, accade nell’alta atmosfera solare, dunque molto più calda dei circa seimila gradi della base della fotosfera (da dove si originano i fotoni che arrivano fino a noi). Sì, avete letto bene: da seimila a dieci milioni di gradi, procedendo dalla “superficie” all’atmosfera solare! E’ una faccenda che ha dato ben più di qualche grattacapo ai fisici solari, per diversi anni, ma forse proprio adesso – grazie anche a dati precisi e dettagliati come questi – sta arrivando verso una sua piena comprensione.

Pubblicato originariamente su EDU INAF

Cartolina 

Non ci sarebbe molto da dire. Oppure la verità è che ci sarebbe pure, ma scrivere con un iPhone 5 un testo esteso è qualcosa che fa venire un forte desiderio di mordere dei sassi, che alla fine può, come si dice, nuocere gravemente alla salute.

Una stella in discesa sulla marina di Caprioli (SA )

L’unica cosa che vorrei scrivervi in questa cartolina dalla provincia di Salerno, è che anche qui la nostra stella regala davvero degli spettacoli maestosi.

Come quello che ho provato a fotografare con i miei modesti mezzi (quelli con cui scrivo, appunto).

Una piccola stella in fase di sequenza principale, come ce ne sono tante. Eppure unica, per noi. E se penso a quante montagne di idrogeno il Sole inghiotte ogni secondo per mandare avanti questo spettacolo  beh… Vedete un po’ voi, per me c’è qualcosa di cosmico, di colossale, che sta accadendo sotto i nostri occhi.

Ma non voglio virare sul filosofico ora, questa è appena una cartolina.

Però, non so se ho fatto bene a studiare astrofisica, ma sapere abbastanza cosa succede in quella grande palla di fuoco – sapete – a pensarci mi piace.

E mi rincresce per il gran consumo di idrogeno. Ma non troppo. Direi anzi che è ben speso.

Dalle stelle agli atomi…

Un momento! Ma cosa è successo al nostro Sole? uno si potrebbe (legittimamente) domandare, osservando la meravigliosa immagine qui sotto. In realtà non è niente di troppo inusuale, ha semplicemente “eruttato” un filamento. I filamenti solari sono regioni piuttosto estese di gas denso e molto caldo, tenuti insieme fondamentalmente dai forti campi magnetici sulla superficie.

Eravamo a metà del 2012, circa, e appunto – inaspettatamente – uno di questi filamenti è stato proiettato nello spazio producendo una eiezione coronale di massa. Benché il momento esatto di questa drammatica eruzione sia risultato assolutamente imprevisto, si è potuto osservare scrupolosamente per mezzo del Solar Dynamics Observatory, una sonda lanciata nel febbraio del 2010 e posta in orbita attorno alla nostra stella (e prendetevi un attimo di tempo per indugiare nei meravigliosi dettagli di questa immagine, come di altre…).

Filament sdo 960

La spettacolare eruzione di un filamento solare dell’agosto 2012 (Crediti: NASA‘s GSFCSDO AIA Team).

L’immagine è apparsa su APOD del  20 luglio.

Lo so, lo so… Siamo abituati a pensare al nostro Sole come una stella quieta e immutabile, e certo in buona parte – e soprattutto   ad una debita distanza – questo è ancora  vero. Dopotutto è così, è una stella di piccola massa in fase di sequenza principale, e ha davanti a sé – per nostra immensa fortuna – ancora miliardi di anni di quieta (diciamo) combustione. Idrogeno convertito in elio, roba di vera fusione nucleare. E tutta l’energia che ne deriva viene portata in superficie ed irradiata (anche) sotto forma di fotoni. Se però l’interno del sole procede al suo ritmo furibondo ma costante, la parte esterna è sede di fenomeni tanto complessi che ancora attendono una compiuta comprensione. 

Se consideriamo come il Sole sia tutto sommato una stella abbastanza “semplice” da interpretare, comunque ci troviamo di fronte all’evidenza di come tante cose ancora non sono state del tutto comprese. Eh sì, dobbiamo arrenderci al fatto che il fenomeno stella ci riserva ancora degli aspetti enigmatici ed affascinanti, tutti da capire. Siamo fatti di stelle, letteralmente: comprendere come funzionano è risalire nel profondo della storia dei nostri atomi – proprio, degli atomi di cui siamo costituti. E’ uno studio della storia nel senso più pieno e profondo del termine.

Un’avventura affascinante, che può ancora riservare molte sorprese.