Un team di scienziati ha creato una “risonanza magnetica” dei movimenti interni del plasma del Sole, mettendo in luce come si trasferisce il calore dal suo interno profondo alla sua superficie. Il risultato, che appare sulla rivista TheProceedings of National Academy of Sciences , rovescia la nostra comprensione di come il calore viene trasportato verso l’esterno da parte del Sole e sfida le attuali spiegazioni della formazione delle macchie solari e la produzione del campo magnetico.
Il lavoro è stato condotto dai ricercatori della NYU Courant Institute of Mathematical Sciences e il suo Dipartimento di Fisica, Università di Princeton, il Max Planck Institute, e la NASA .
Il calore del sole, generato dalla fusione nucleare nel suo nucleo, viene trasportato in superficie dalla convezione nel terzo strato esterno. Tuttavia, la nostra comprensione di questo processo è in gran parte teorica,il Sole è opaco, in modo che la convezione non può essere osservata direttamente. Di conseguenza, le teorie in gran parte possono basarsi su ciò che sappiamo sul flusso del fluido e quindi la loro applicazione al Sole, che è composto principalmente di idrogeno, elio, e plasma .
Sviluppare una comprensione più precisa della convezione è di vitale importanza per comprendere una serie di fenomeni, compresa la formazione di macchie solari , che hanno una temperatura più bassa rispetto al resto della superficie del Sole, e il campo magnetico del Sole, che viene creato dai movimenti interni del plasma .
Al fine di sviluppare la loro “MRI” dei flussi di plasma del Sole, i ricercatori hanno esaminato immagini ad alta risoluzione della superficie del Sole presa dal Helioseismic e Magnetic Imager (HMI) a bordo della NASA Solar Dynamics Observatory. Usando una macchina fotografica di 16 milioni di pixel, HMI misura mozioni sulla superficie del Sole causati dalla convezione.
Una volta che gli scienziati hanno catturato le onde nel loro movimento preciso sulla superficie del Sole, sono stati in grado di calcolare i suoi movimenti invisibili del plasma. Questa procedura non è dissimile da quella usata per misurare la forza e la direzione delle correnti di un oceano, controllando il tempo necessario per un nuotatore di circolare attraverso le acqua correnti,il movimento in direzione contraria al nuotatore si tradurrà in tempi più lenti, mentre quelli che vanno nella stessa direzione produrranno tempi più veloci, con correnti più forti e più deboli migliorando o diminuendo l’impatto sul nuotatore.
L’aspetto che si discosta dalla teoria esistente , in particolare, è che la velocità dei moti di plasma del Sole è circa 100 volte più lenta di quanto gli scienziati avevano previsto in precedenza.
“La nostra attuale comprensione teorica della generazione del campo magnetico del Sole si basa su questi movimenti che sono di una certa grandezza”, ha spiegato Shravan Hanasoge, un ricercatore associato di scienze geologiche alla Princeton University e visiting scholar presso NYU Courant Institute of Mathematical Sciences. ”Questi moti convettivi si ritiene attualmente che possono sostenere grandi circolazioni nel terzostrato esterno del Sole che generano campi magnetici.”
“Tuttavia, i nostri risultati suggeriscono che i moti convettivi nel Sole sono circa 100 volte più piccoli di queste correnti teoriche previste, ha continuato Hanasoge, anche un collega post-dottorato presso il Max Plank Institute di Katlenburg-Lindau, in Germania. ”Se questi movimenti nel sole sono lenti, infatti, allora la vecchia teoria più largamente accolta per quanto riguarda la generazione di energia solare e del campo magnetico viene a cadere, lasciandoci con una nuova teoria convincente per spiegare la sua generazione di campi magnetici e la necessità di rivedere la nostra comprensione della fisica dell’interno del Sole “.
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