Scienza & Esplorazione

20/11/2024
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Scorri e ingrandisci queste immagini ad alta risoluzione del Sole provenienti da Solar Orbiter. Credito: ESA & NASA/Solar Orbiter/PHI & EUI teams; Elaborazione dei dati: J. Hirzberger (MPS) & E. Kraaikamp (ROB)

Nessun oggetto nel Sistema Solare è dinamico e multifaccettato come il Sole. La missione Solar Orbiter guidata dall’ESA osserva il Sole con ben sei strumenti di imaging. Insieme, questi permettono alla navetta spaziale di rimuovere i molteplici strati del Sole e rivelarne i molteplici volti. Le misure di PHI della fotosfera possono essere direttamente confrontate con una nuova immagine dell’atmosfera esterna del Sole (la corona) assemblate da immagini ad alta risoluzione catturate con lo strumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) lo stesso giorno di marzo 2023. EUI cattura immagini del Sole in luce ultravioletta. “Il campo magnetico del Sole è fondamentale per comprendere la natura dinamica della nostra stella madre dalle scale più piccole a quelle più grandi. Queste nuove mappe ad alta risoluzione dello strumento PHI di Solar Orbiter mostrano la bellezza del campo magnetico della superficie solare e dei flussi in grande dettaglio. Allo stesso tempo, sono cruciali per dedurre il campo magnetico nella calda corona del Sole, che il nostro strumento EUI sta immaginando,” osserva Daniel Müller, Scienziato del Progetto Solar Orbiter. Questo rilascio segue a quello di due anni fa, quando la missione pubblicò immagini complete del Sole catturate dagli strumenti EUI e Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) della navetta spaziale il 7 marzo 2022.

Macchie solari e un campo disordinato

Ingrossando l’immagine dettagliata in luce visibile di PHI si rivela la ‘superficie’ del Sole per quello che è: un plasma brillante e caldo (gas carico) che si muove costantemente. Quasi tutta la radiazione proveniente dal Sole è emessa da questo strato, che ha una temperatura compresa tra 4500 e 6000 °C. Sotto di esso, il plasma caldo e denso viene mescolato nella ‘zona di convezione’ del Sole, non dissimile dal magma nel mantello terrestre. Come risultato di questo movimento, la superficie del Sole assume un aspetto granuloso. Tuttavia, le caratteristiche più sorprendenti nelle immagini sono le macchie solari. Nell’immagine in luce visibile, queste appaiono come macchie scure o fori, sulla superficie altrimenti liscia. Le macchie solari sono più fredde rispetto all’ambiente circostante e quindi emettono meno luce. La mappa magnetica di PHI, o ‘magnetogramma’, mostra che il campo magnetico del Sole è concentrato nelle regioni delle macchie solari. Esso può puntare verso l’esterno (rosso) o verso l’interno (blu) dove si trovano le macchie solari. Il forte campo magnetico spiega perché il plasma all’interno delle macchie solari è più freddo. Normalmente, la convezione muove il calore dall’interno del Sole alla sua superficie, ma questo è interrotto dalle particelle cariche costrette a seguire le dense linee di campo magnetico dentro e attorno alle macchie solari. La velocità e la direzione del movimento del materiale sulla superficie del Sole possono essere viste nella mappa di velocità di PHI, nota anche come ‘tachogramma’. Il blu mostra il movimento verso la navetta spaziale, mentre il rosso indica il movimento lontano dalla navetta spaziale. Questa mappa mostra che mentre il plasma sulla superficie del Sole ruota generalmente con la rotazione globale del Sole attorno al suo asse, viene spinto verso l’esterno attorno alle macchie solari. Infine, l’immagine della corona del Sole di EUI mostra cosa accade sopra la fotosfera. Sopra le regioni attive delle macchie solari, si osserva un plasma luminoso che sporge verso l’esterno. Il plasma a milioni di gradi segue le linee di campo magnetico sporgenti dal Sole, spesso collegando le macchie solari vicine.

Assemblato insieme

Le immagini sono state catturate quando Solar Orbiter si trovava a meno di 74 milioni di chilometri dal Sole. Essere così vicini al Sole significava che ogni immagine ad alta risoluzione catturata da PHI e EUI copriva solo una piccola porzione del Sole. Dopo che ogni singola immagine è stata acquisita, la navetta spaziale doveva essere inclinata e ruotata fino a quando ogni parte del volto del Sole era stata fotografata. Per ottenere le immagini a disco completo presentate qui, tutte le immagini sono state assemblate come un mosaico. Il mosaico di PHI e quello di EUI sono composti da 25 immagini ciascuno, catturate in un periodo di oltre quattro ore. Il disco del Sole ha un diametro di quasi 8000 pixel nei mosaici completi, rivelando un’incredibile quantità di dettagli. L’elaborazione delle immagini necessaria per ottenere i mosaici di PHI era nuova e difficile. Ora che è stata effettuata una volta, l’elaborazione dei dati e l’assemblaggio dei mosaici andranno più velocemente in futuro. Il team di PHI prevede di poter fornire mosaici ad alta risoluzione due volte l’anno.

Solar Orbiter è una missione spaziale di collaborazione internazionale tra ESA e NASA, operata dall’ESA.Per ulteriori informazioni, contattare ESA Media Relations media@esa.int