Grazie alla sua orbita recentemente inclinata attorno al Sole, la sonda Solar Orbiter, guidata dall’Agenzia Spaziale Europea, è la prima a riprendere i poli del Sole dall’esterno del piano dell’eclittica. L’esclusivo angolo di visione di Solar Orbiter cambierà la nostra comprensione del campo magnetico solare, del ciclo solare e del funzionamento della meteorologia spaziale.
Ogni immagine del Sole che abbiate mai visto è stata scattata da una posizione attorno all’equatore solare. Questo perché la Terra, gli altri pianeti e tutte le altre sonde spaziali operative orbitano attorno al Sole all’interno di un disco piatto chiamato piano eclittico. Inclinando la sua orbita rispetto a questo piano, Solar Orbiter rivela il Sole da un’angolazione completamente nuova.
“Oggi sveliamo le prime immagini in assoluto del polo solare mai viste dall’uomo”, afferma la Prof.ssa Carole Mundell, Direttrice Scientifica dell’ESA. “Il Sole è la stella a noi più vicina, fonte di vita e potenziale distruttore dei moderni sistemi energetici spaziali e terrestri, quindi è fondamentale comprenderne il funzionamento e imparare a prevederne il comportamento. Queste nuove immagini uniche della nostra missione Solar Orbiter segnano l’inizio di una nuova era per la scienza solare”.
Tutti gli occhi puntati sul polo sud del Sole
CREDITI
ESA e NASA/Solar Orbiter/PHI, EUI e SPICE Teams
Il collage qui sopra mostra il polo sud del Sole registrato il 16 e 17 marzo 2025, quando il Solar Orbiter osservava il Sole da un angolo di 15° sotto l’equatore solare. Questa è stata la prima campagna di osservazione ad alto angolo della missione, pochi giorni prima di raggiungere l’attuale angolo di visione massimo di 17°.
Le immagini mostrate sopra sono state acquisite da tre degli strumenti scientifici di Solar Orbiter : il Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI), l’Extreme Ultraviolet Imager (EUI) e lo strumento Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE). Clicca sull’immagine per ingrandire e vedere le versioni video dei dati.
“Non sapevamo esattamente cosa aspettarci da queste prime osservazioni: i poli del Sole sono letteralmente terra incognita “, afferma il Prof. Sami Solanki, a capo del team di strumenti PHI del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germania.
Ogni strumento osserva il Sole in modo diverso. PHI fotografa il Sole in luce visibile (in alto a sinistra) e mappa il campo magnetico superficiale del Sole (in alto al centro). EUI fotografa il Sole in luce ultravioletta (in alto a destra), rivelando il gas carico a milioni di gradi nell’atmosfera esterna del Sole, la corona. Lo strumento SPICE (in basso) cattura la luce proveniente da diverse temperature del gas carico sopra la superficie del Sole, rivelando così i diversi strati dell’atmosfera solare.
Confrontando e analizzando le osservazioni complementari effettuate da questi tre strumenti di imaging, possiamo scoprire come si muove la materia negli strati esterni del Sole. Questo potrebbe rivelare modelli inaspettati, come vortici polari (gas vorticoso) simili a quelli osservati attorno ai poli di Venere e Saturno .
Queste nuove e rivoluzionarie osservazioni sono fondamentali anche per comprendere il campo magnetico del Sole e perché si inverte all’incirca ogni 11 anni, in coincidenza con un picco di attività solare. Gli attuali modelli e previsioni del ciclo solare undecennale non sono in grado di prevedere esattamente quando e con quale intensità il Sole raggiungerà il suo stato di massima attività.
Una delle prime scoperte scientifiche emerse dalle osservazioni polari del Solar Orbiter è che al polo sud il campo magnetico del Sole è attualmente disturbato. Mentre un magnete normale ha un polo nord e un polo sud ben definiti, le misurazioni del campo magnetico dello strumento PHI mostrano che al polo sud del Sole sono presenti campi magnetici sia di polarità nord che sud.
Ciò accade solo per un breve periodo durante ogni ciclo solare, al massimo solare, quando il campo magnetico del Sole si inverte ed è al massimo della sua attività . Dopo l’inversione di campo, una singola polarità dovrebbe lentamente accumularsi e prendere il sopravvento ai poli del Sole. Tra 5-6 anni, il Sole raggiungerà il suo prossimo minimo solare, durante il quale il suo campo magnetico è al massimo dell’ordine e il Sole mostra i suoi livelli di attività più bassi.
“Non è ancora del tutto chiaro come avvenga esattamente questo accumulo, quindi Solar Orbiter ha raggiunto latitudini elevate proprio al momento giusto per seguire l’intero processo dalla sua prospettiva unica e vantaggiosa”, osserva Sami.
SPICE misura il movimento per la prima volta
Un’altra interessante novità per Solar Orbiter arriva dallo strumento SPICE. Essendo uno spettrografo a immagini, SPICE misura la luce (linee spettrali) emessa da specifici elementi chimici – tra cui idrogeno, carbonio, ossigeno, neon e magnesio – a temperature note. Negli ultimi cinque anni, SPICE ha utilizzato questa tecnologia per rivelare cosa accade nei diversi strati sopra la superficie del Sole.
Ora, per la prima volta, il team SPICE è riuscito anche a utilizzare il tracciamento preciso delle linee spettrali per misurare la velocità di movimento di ammassi di materiale solare. Questa è nota come “misurazione Doppler”, dal nome dello stesso effetto che fa cambiare tono alle sirene delle ambulanze in transito.
La mappa di velocità risultante rivela come la materia solare si muove all’interno di uno specifico strato del Sole. Qui sotto, è possibile confrontare direttamente la posizione e il movimento delle particelle (ioni di carbonio) in un sottile strato chiamato ” regione di transizione “, dove la temperatura del Sole aumenta rapidamente da 10.000 °C a centinaia di migliaia di gradi.
Fondamentalmente, le misurazioni Doppler possono rivelare come le particelle vengono espulse dal Sole sotto forma di vento solare . Scoprire come il Sole produce il vento solare è uno degli obiettivi scientifici chiave di Solar Orbiter .
“Le misurazioni Doppler del vento solare che parte dal Sole da parte di missioni spaziali attuali e passate sono state ostacolate dalla visione radente dei poli solari. Le misurazioni da alte latitudini, ora possibili con Solar Orbiter, rappresenteranno una rivoluzione nella fisica solare”, afferma il capo del team SPICE, Frédéric Auchère dell’Università di Parigi-Saclay (Francia).
Il meglio deve ancora venire
Queste sono solo le prime osservazioni effettuate da Solar Orbiter dalla sua orbita appena inclinata, e gran parte di questo primo set di dati attende ancora ulteriori analisi. Il set di dati completo del primo volo completo “da polo a polo” di Solar Orbiter oltre il Sole dovrebbe arrivare sulla Terra entro ottobre 2025. Tutti e dieci gli strumenti scientifici di Solar Orbiter raccoglieranno dati senza precedenti negli anni a venire.
“Questo è solo il primo gradino della ‘scala verso il paradiso’ di Solar Orbiter: nei prossimi anni, la sonda si allontanerà ulteriormente dal piano dell’eclittica per ottenere viste sempre migliori delle regioni polari del Sole. Questi dati trasformeranno la nostra comprensione del campo magnetico solare, del vento solare e dell’attività solare”, osserva Daniel Müller, scienziato del progetto Solar Orbiter dell’ESA.
Fonte: ESA
