Un mistero del Sole svelato dopo anni di enigmi
Scienze ambientali
2025-11-30 21:58:57
La sonda spaziale Parker Solar Probe della NASA ha svelato uno dei segreti più affascinanti del nostro sistema solare, fornendo la prima evidenza diretta di un fenomeno chiamato "barriera di elicità" nel vento solare. Questa scoperta, pubblicata su Physical Review X dai ricercatori della Queen Mary University di Londra, rappresenta un passo fondamentale verso la comprensione di due enigmi che da decenni tormentano gli scienziati: come l’atmosfera solare raggiunga temperature di milioni di gradi e come si generi il vento solare supersonico. I dati raccolti dalla sonda, che ha volato più vicino al Sole di qualsiasi altro veicolo spaziale nella storia, hanno finalmente permesso di osservare direttamente questo
ambiente estremo
e di verificare teorie che fino a oggi rimanevano solo ipotesi.
Un paradosso cosmico risolto
Il mistero della corona solare ha rappresentato per generazioni di astrofisici un vero e proprio rompicapo. Mentre la superficie del Sole raggiunge circa 5.500 gradi Celsius, la sua atmosfera esterna brucia a temperature che superano i milioni di gradi. È come se l’aria intorno a un falò fosse più calda delle fiamme stesse, un paradosso che sfida la logica quotidiana ma che caratterizza il comportamento del nostro astro.
Parallelamente, il vento solare – quel flusso costante di plasma e campi magnetici che si allontana dal Sole – viene accelerato a velocità incredibili, raggiungendo centinaia di chilometri al secondo. Questi fenomeni sono strettamente collegati alla
dissipazione turbolenta
, un processo attraverso il quale l’energia meccanica si trasforma in calore.
La barriera invisibile che cambia tutto
Jack McIntyre, dottorando presso la Queen Mary University di Londra e primo autore dello studio, ha spiegato come questa scoperta sia rivoluzionaria: "Questo risultato è entusiasmante perché, confermando la presenza della ‘barriera di elicità’, possiamo spiegare proprietà del vento solare che erano precedentemente inspiegabili, incluso il fatto che i suoi protoni sono tipicamente più caldi dei suoi elettroni".
La barriera di elicità agisce come un
filtro invisibile
che altera profondamente la natura della dissipazione turbolenta. Questo effetto crea una barriera alla cascata turbolenta di energia su piccola scala, cambiando radicalmente il modo in cui le fluttuazioni si dissipano e quindi come il plasma viene riscaldato.
La barriera di elicità trasforma il modo in cui l’energia si dissipa nel vento solare
Quando si attiva il meccanismo
I ricercatori hanno identificato le condizioni specifiche sotto le quali questa barriera si manifesta. La barriera di elicità si sviluppa completamente quando l’intensità del campo magnetico diventa grande rispetto alla pressione nel plasma e diventa sempre più prominente quando aumenta lo squilibrio tra le onde di plasma che si propagano in direzioni opposte e costituiscono la turbolenza.
Queste condizioni si verificano frequentemente nel vento solare vicino al Sole, proprio dove la Parker Solar Probe sta conducendo le sue esplorazioni. Ciò significa che questo effetto dovrebbe essere
diffuso
nell’ambiente circumsolare, influenzando costantemente i processi di riscaldamento e accelerazione.
Implicazioni per l’astrofisica moderna
Il dottor Christopher Chen, docente di Fisica del Plasma Spaziale alla Queen Mary University e supervisore di McIntyre, ha sottolineato l’importanza di questa ricerca: "Questo studio fornisce evidenze chiare per la presenza della barriera di elicità, che risponde ad alcune domande di lunga data sul riscaldamento coronale e l’accelerazione del vento solare, come le caratteristiche termiche osservate nell’atmosfera solare e la variabilità di diversi flussi di vento solare".
Le implicazioni di questa scoperta si estendono ben oltre il nostro sistema solare. Molti
plasmi astrofisici
caldi e diffusi nell’universo sono anch’essi privi di collisioni, simili all’ambiente studiato dalla Parker Solar Probe. Comprendere come l’energia si dissipa in calore in questi ambienti ha conseguenze ampie per l’astrofisica moderna.
L’osservazione diretta della barriera di elicità nel vento solare fornisce un
laboratorio naturale
unico per studiare questi processi complessi. Questa comprensione migliorata della dissipazione turbolenta permette agli scienziati di collegare la fisica su piccola scala con le proprietà globali della eliosfera e di fare previsioni più accurate per il meteo spaziale, un aspetto sempre più importante per la nostra società tecnologica.
In collaborazione con Tom’s Hardware
