Vídeo: 00:00:42
El Solar Orbiter de l’ESA pot haver fet un pas més per resoldre el misteri de vuitanta anys de per què l’atmosfera exterior del Sol és tan calenta.
El 3 de març de 2022, només uns mesos després de la missió nominal de Solar Orbiter, l’Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de la nau espacial va retornar dades que mostraven per primera vegada que un fenomen magnètic anomenat reconnexió s’estava produint de manera persistent a petites escales.
En aquell moment, la nau espacial estava aproximadament a mig camí entre la Terra i el Sol. Això va permetre les observacions coordinades amb les missions de l’Observatori de Dinàmica Solar (SDO) i l’Espectrògraf d’Imatge de la Regió d’Interfície (IRIS) de la NASA. Les dades de les tres missions es van combinar durant l’anàlisi.
La reconnexió magnètica es produeix quan un camp magnètic es converteix en una configuració més estable. És un mecanisme fonamental d’alliberament d’energia en gasos sobreescalfats coneguts com a plasmes i es creu que és el mecanisme principal per alimentar les erupcions solars a gran escala. Això fa que sigui la causa directa del clima espacial i un candidat principal per al misteriós escalfament de l’atmosfera exterior del Sol.
Se sap des de la dècada de 1940 que l’atmosfera exterior del Sol, anomenada corona, és molt més calenta que la superfície del Sol. Mentre que la superfície brilla a uns 5 500 °C, la corona és un gas enrarificat d’uns 2 milions de °C. Com el Sol injecta energia a la seva atmosfera per escalfar-la a aquesta temperatura tremenda ha estat un trencaclosques important des d’aleshores.
En el passat, la reconnexió magnètica s’ha vist generalment durant fenòmens explosius a gran escala. Tanmateix, el nou resultat presenta observacions d’alta resolució de reconnexió persistent a petita escala (al voltant de 390 km) a la corona. Es revelen que són una seqüència “suau” de llarga vida en comparació amb els alliberaments explosius sobtats d’energia amb els quals la reconnexió sol associar-se.
L’esdeveniment del 3 de març de 2022 va tenir lloc durant el període d’una hora. Les temperatures al voltant del punt del camp magnètic on la intensitat del camp magnètic cau a zero, coneguda com el punt nul, es van mantenir al voltant dels 10 milions de ºC i van generar una sortida de material que va venir en forma de “taques” discretes. s’allunya del punt nul amb una velocitat d’uns 80 km/s.
A més d’aquest flux continu, també es va produir un episodi explosiu al voltant d’aquest punt nul, que va durar quatre minuts.
Els resultats de Solar Orbiter suggereixen que la reconnexió magnètica, a escales que abans eren massa petites per resoldre’s, continua contínuament de manera suau i explosiva. Això és important perquè significa que, per tant, la reconnexió pot transferir massa i energia de manera persistent a la corona subjacent, contribuint a escalfar-la.
Aquestes observacions també suggereixen que les reconnexions magnètiques encara més petites i freqüents esperen ser descobertes. L’objectiu ara és observar-los amb EUI a una resolució espai-temporal encara més alta en el futur al voltant dels enfocaments més propers de Solar Orbiter per estimar quina fracció de la calor de la corona es pot transferir d’aquesta manera.
El pas més proper més recent de Solar Orbiter al Sol va tenir lloc el 10 d’abril de 2023. En aquell moment, la nau espacial estava només al 29 per cent de la distància de la Terra al Sol.
Solar Orbiter és una missió espacial de col·laboració internacional entre l’ESA i la NASA, operada per l’ESA.
Aquests resultats es publiquen a Nature Communications en un article titulat Observacions d’ultra alta resolució de la reconnexió persistent de punt nul a la corona solar. L’autor principal, el professor Xin Cheng, de la Universitat de Nanjing, Xina, i l’Institut Max Planck d’Investigació del Sistema Solar, Göttingen, Alemanya, van dirigir un equip internacional de 24 col·laboradors.
