È uno dei misteri più incredibili del Sole: perché la superficie surriscaldata di questa grande palla luminosa di plasma è in realtà più fredda della sua atmosfera esterna , chiamata corona?

Gli scienziati ora hanno una nuova spiegazione per questo argomento molto dibattuto , e la risposta sembra fosse nascosta in uno strano fenomeno solare che non è mai stato osservato prima: un diluvio di pioggia di plasma che ricade all’interno di nuove strutture magnetiche chiamate Raining Null Point Topologies.

Sulla Terra, quando diventa calda, l’acqua evapora, trasformandosi in vapore che si solleva nell’atmosfera, prima che il raffreddamento inverta efficacemente il processo: le molecole d’acqua si condensano all’interno delle nuvole, che in seguito rilasciano precipitazioni sulla terra, sugli oceani e sui fiumi sottostanti.

Sulla superficie rovente del Sole, un simile ciclo di eventi controlla ciò che è noto come pioggia coronale : plasma surriscaldato che si eleva dal Sole, spesso durante eventi di brillamento solare, lungo anse magnetiche invisibili.

Quando questo plasma si raffredda mentre si allontana dal Sole, forma una sorta di arco di pioggia infuocato, condensando e quindi scendendo nuovamente nella fotosfera lungo i percorsi di queste tracce magnetiche invisibili.

Fondamentalmente, sia la Terra che il Sole sono similmente soggetti a rovesci, fatti solo di diversi tipi di condensa e di raffreddamenti.

“La fisica è letteralmente la stessa”, ha dichiarato a Science News il fisico solare Emily Mason dell’Università Cattolica d’America l’anno scorso, descrivendo la sua ricerca preliminare.

La ricerca di Mason è stata appena pubblicata e ci dice qualcosa sulla pioggia coronale che non abbiamo mai conosciuto: si verifica soprattutto in un luogo inaspettato ed è associata a un fenomeno nuovo della fisica solare.

Pioggia di plasma in RNTP (NASA’s Solar Dynamics Observatory / Emily Mason)

Come consuetudine della sua giornata di lavoro presso il Goddard Space Flight Center della NASA, Mason stava studiando la pioggia coronale in strutture magnetiche giganti chiamate helmet streamers , che possono risalire fino a un milione di chilometri dalla superficie del Sole prima di ricollegarsi ad esso.

Dopo mesi di ricerca della pioggia coronale in questi archi epici, Mason non ha avuto successo, ma con l’aiuto dei dati del Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA , ha spiato circuiti magnetici molto più piccoli, molto più vicini alla fotosfera che sembrava mostrare la prova del pioggia al plasma.

Nonostante la scoperta di questa pioggia, è stato solo quando Mason ha condiviso i dati con i suoi colleghi ricercatori della NASA che le strutture magnetiche più piccole, che il team chiama Raining Null Point Topologie (RNPT), sono state identificate come un nuovo fenomeno solare.

Secondo i ricercatori, gli RNPT si verificano ad altitudini fino a circa 50.000 chilometri sopra la superficie del Sole. Sembra una scala immensa, ma rispetto alle helmet streamers che Mason stava esaminando in origine, queste strutture erano minuscole, olo il due per cento dell’altezza di quanto stava studiando. Quella dimensione ridotta potrebbe anche spiegare alcune cose sul calore intenso della corona.

“Questi anelli erano molto più piccoli di quelli che stavamo cercando”, dice uno dei membri del team, il fisico solare NASA Spiro Antiochos. “Questo ci dice che il riscaldamento della corona è molto più localizzato di quanto pensassimo.”

Le nuove scoperte non ci dicono esattamente come gli RNPT potrebbero riscaldare la corona, che rimane ipotetica per ora, ma l’enorme quantità di questo fenomeno al plasma, e la sua durata in corso, suggerisce che questo potrebbe essere un grande pezzo del puzzle. “La facilità con cui queste strutture sono state identificate e la frequenza della pioggia durante tutte le osservazioni fornisce un supporto convincente per la conclusione che questo è un fenomeno onnipresente”, spiegano gli autori nel loro articolo .

“In tutti i casi la pioggia continua per giorni su quelli che sembrano essere gli stessi anelli magnetici, quindi non è chiaramente un fenomeno one-shot”. Stranamente, però, non tutto il plasma coinvolto in questo ciclo di pioggia sembra essere restituito al sole.

Nei dati, i ricercatori hanno anche rilevato scorci di un fenomeno chiamato riconnessione magnetica o di interscambio, per cui il plasma sul circuito magnetico chiuso potrebbe uscire dal circuito, eventualmente anche contribuire all’energia del vento solare generata dal Sole.

Ci vorranno molte più ricerche e future osservazioni per definire queste possibilità, ma la nuova scoperta di RNPT potrebbe essere un fattore importante per aiutare gli scienziati a capire queste strane discrepanze sull’intenso flusso di calore e plasma del Sole. “Poiché la comprensione del riscaldamento coronale è, senza dubbio, il problema irrisolto più importante nella fisica solare” , scrivono i ricercatori , “le misurazioni dettagliate della pioggia coronale sono di fondamentale importanza.”

I risultati sono riportati in The Astrophysical Journal Letters .