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Aggiornato il 15/10/2019
IL VENTO SOLARE
Tratto da :
"In a nutshell" about Sun - 0.Vento Solare: da dove si origina?
"In a nutshell" about Sun - 1.Vento Solare: 6 affascinanti influenze
A cura di Matteo Raffaelli.___________________________________________
Il "vento solare", questa corrente.....
costante,
potente,
invisibile e
letale
che potrebbe erroneamente nel nostro immaginario essere scambiata per una "brezza" cosmica proveniente dalla nostra stella, nasce dal Sole sotto forma di filamenti di plasma, ma a circa 30 milioni di km dalla superficie (quindi ancora molto vicino alla stella) questi filamenti si trasformano e propagano sparpagliandosi a ventaglio in ogni direzione trasformandosi così da plasma in quello che conosciamo come "vento solare".
Badate bene però, lo chiamiamo così ma non è un "vento" come noi lo intendiamo, infatti non essendoci atmosfera nello spazio non c'è neanche spostamento d'aria.
La sonda Stereo ha studiato, osservato e colto questa trasformazione e i risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal.
Il plasma, è una miscela di particelle cariche (protoni, elettroni e qualche nucleo di Elio) che lascia il Sole ad altissima temperatura, è guidato dalle linee del campo magnetico che formano i cosiddetti "anelli coronali" (quegli evidenti e magnifici archi che vedete).
Gli archi che avete appena visto, partendo dalla superficie si innalzano sopra fotosfera e cromosfera (molto, molto in alto), verso la corona, ma poi ritornano in superficie a tuffarsi in profondità (per capire da dove vengono tali anelli seguite il post sulle macchie solari).
Qui potete osservare che il vento solare parte dagli archi che si spezzano (vento solare lento) oppure dalle zone dove si sono creati i "buchi coronali", aree nelle quali le linee del campo magnetico solare si estendono verso lo spazio e non tornano sulla superficie solare; in questo modo si crea un campo magnetico aperto (da qui si originano anche le eruzioni dette "espulsioni di massa coronale" EMC).
Ecco un esempio visivo di "buco coronale" (QUI A LATO), per la vostra curiosità. Attenzione però, un buco coronale NON è una macchia solare o un insieme di macchie solari!
Qui ci troviamo nell'atmosfera del Sole, mentre le macchie solari ( di cui abbiamo parlato in altro POST ) si trovano sulla superficie, nella fotosfera, a centinaia di migliaia se non milioni di km più in basso, non confondete.
Una visione più generale (e se volete una spiegazione più tecnica e dettagliata ed altrettanto affascinante sui movimenti interni ed esterni della nostra stella potete visitare il post Il Sole 2/3 la zona estesa).
Spiega Craig DeForest, autore dello studio, fisico al Southwest Research Institute di Boulder (Colorado): «A un certo punto il materiale espulso dalla nostra stella si comporta come un gas e non più come un plasma guidato dal campo magnetico del Sole».Il getto all'inizio così concentrato e potente, via via che si allontana dalla sorgente diventa sempre più diffuso, sparso, caotico, ma viaggiando nel vuoto risulta avere sempre una grandissima carica energetica.
I potenti letali ed invisibili venti, in realtà quindi spietati killer, non più trattenuti dalla stella ma anzi spinti dalla enorme pressione soffiano in tutte le direzioni ad una velocità media di 400 Km/s.
Il Sole emette infatti in continuazione, senza tregua, questo getto di gas ionizzato, detto vento solare, ad una velocità variabile tra 250 e 850 Km/s .
La Corona è quindi il luogo dove ha origine il vento solare.
Nella parte più estrema della corona le particelle ionizzate hanno velocità sufficienti per sfuggire all'attrazione gravitazionale del Sole e si disperdono perciò nello spazio come vento solare.
La Corona solare è 10.000 volte più rarefatta della Fotosfera.
L'estensione della corona e' difficile da determinare, perché la sua luminosità decresce gradualmente fino a molti milioni di km dal Sole (la sua luminosità è così bassa che la corona, così come la cromosfera, si può osservare direttamente solo durante un'eclissi totale oppure tramite un coronografo).
E' lo strato "invisibile" più esterno dell'atmosfera del Sole, a cui arriviamo dopo una "zona di transizione" dove le temperature salgono a circa 1 milione K (= 1 milione di °C).
Un'immensa zona esterna che si estende nello spazio a più di 1 milione di Km dalla superficie.
La temperatura, che dai milioni di gradi dell'interno del Sole si era abbassata fino ai 5.500 °C della superficie, si alza nuovamente fino a oltre 2.000.000 K, ma alcune zone possono raggiungere addirittura i 10 milioni di gradi K (il fenomeno che porta ad un riscaldamento così elevato è frutto di discussioni scientifiche da anni, anche se si pensa ad un effetto dinamo).
Questa vasta regione fatta di plasma (cioè gas ionizzati e caldissimi) che si trasforma nel gas del vento solare, emette fortemente nella banda Radio ed irradia anche raggi-X.
Effetti:
Un altro contributo veloce per comprendere meglio il ruolo che il vento solare ha, direttamente ed indirettamente, nelle nostre vite.
1- un effetto ben noto anche se meno spiegato è quello di formare la coda delle comete, respingendo i gas ionizzati che queste emettono.
- La chioma, la parte più luminosa, scaturisce dalla sublimazione del ghiaccio in vicinanza del Sole- Il nucleo è composto di roccia molto porosa e ghiaccio
3 piccole curiosità sulla coda:
- La coda è sempre rivolta dalla parte opposta rispetto al Sole, poiché il vento solare è costante e "soffia" in ogni direzione partendo dalla stella
- La coda è doppia, formata da gas e polveri sospinti dal vento solare (la coda di gas ionizzati è detta "coda ionica", mentre l'altra semplicemente coda di polveri o "dusty plasma": anche quest'ultima è in direzione opposta al Sole ma non per azione del vento solare, che non ha presa sui suoi grani neutri, ma dei fotoni della stessa luce del Sole).
- ma perché la coda è doppia? Il motivo è legato alla forma che prende il vento solare continuo, cioè una spirale di Archimede rotante che si alza e si abbassa, detto per questo "Gonna di Ballerina".
2- sono i brillamenti (flares) che provocano, circa 3 giorni dopo, tempeste magnetiche, interferenze radio o bellissime aurore.
In quest'altra spettroelioscopìa, è stato posizionato al posto del disco centrale solitamente nero, il disco solare con la interessante sovrapposizione della metà sinistra che rappresenta la fotosfera (sfera di luce, quella luminosissima che di solito vediamo noi) e la metà di destra che rappresenta invece la cromosfera (sfera di colore). Nel riquadro verde il dettaglio del brillamento.
3- la deformazione delle magnetosfere dei pianeti dotati di campo magnetico, come la Terra. L'atmosfera che ci protegge da queste particelle letali per la vita, viene compressa dal lato rivolto al Sole e stirata a forma di goccia nel lato opposto (post 3/4 alta atmosfera).
Attenzione, distanze e dimensioni non sono in scala.
Il lato compresso dal vento solare arriva fino a circa 64.000 km, mentre quello dalla parte opposta raggiunge una distanza che è quasi comparabile a quella tra la Terra e la Luna (circa 300.000 km, mentre tra noi e il nostro satellite sono ben 384.000 in media).
4- interferisce con la ionosfera terrestreDisturbando o addirittura interrompendo, le comunicazioni radio nella banda delle onde corte, soprattutto.
Ma il vento solare disturba pure le comunicazioni con i satelliti in orbita attorno alla Terra, producendo talvolta veri e propri blackout delle comunicazioni .
5- Aurore
- il fenomeno più vistoso (e raro per le nostre latitudini, Italia del Nord) è però quello della generazione delle aurore (boreali ed australi) le quali possono essere viste in aree vastissime, quando le particelle cariche elettricamente (ioni) vengono indirizzate verso i poli magnetici terrestri.
Sono visibili naturalmente anche da un punto di vista privilegiato, dai nostri amati astronauti uomini e donne che orbitano a 400 km di quota sopra le nostre teste per ben 16 volte al giorno, ogni ora e mezza, dalla Base Spaziale Internazionale ISS.
- Un altro fenomeno non visibile, ma causato dal vento solare, è quello del
"gonfiarsi" o "ridursi" degli strati più esterni dell'atmosfera terrestre, a seconda dello stadio raggiunto nel periodo del ciclo undecennale (ne parliamo in altro post della serie "In a nutshell").
Gli atomi o le molecole dell'atmosfera rarefatta della zona esterna, espandendosi, possono creare un maggiore attrito nel moto dei satelliti in orbita bassa (post 4/4 viaggio attraverso l'atmosfera).
Un esempio del loro effetto è stata la progressiva "caduta" della stazione spaziale Skylab, della NASA, la quale proprio per l'attrito residuo degli strati esterni, dovuto all'eccezionale attività del ciclo solare degli anni '70, è ricaduta una decina d'anni dopo sulla nostra superficie provocando un notevole allarme nelle zone soggette a "possibile impatto" (il corpo pesava varie tonnellate!).
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A cura di Matteo Raffaelli.
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