Missione verso la Stella più vicina: la navicella spaziale più veloce di sempre oserà assaggiare la Corona del Sole

La scorsa estate le persone in tutto il Nord America sono state Alcuni percorsero migliaia di chilometri per assistere alla macchia della luce del sole, anche se solo per pochi istanti. Quando la luna passa davanti alla nostra stella, possiamo intravedere uno spettacolo raro: l’atmosfera esterna del sole.,

Conosciuta come corona, questa foschia scintillante che circonda la nostra stella è l’obiettivo della prossima missione spaziale della NASA. Nelle ore precedenti l ‘ 11 agosto la sonda solare Parker si lancerà in un primo viaggio nel suo genere per raggiungere e toccare il sole. La navicella volerà attraverso l’atmosfera esterna della nostra stella, raccogliendo particelle e prendendo misure che gli scienziati sperano risolveranno il mistero di come la corona del sole diventa così calda.,

Arroccata in cima a un razzo Delta 4–Heavy, la sonda solare Parker correrà dalla Terra e, con sette assist di gravità da Venere (e una spinta dallo speciale stadio superiore del razzo), diventerà la navicella spaziale più veloce mai volata, raggiungendo una velocità massima di 430.000 miglia all’ora al suo più vicino avvicinamento al sole nel dicembre 2024. Sarebbe abbastanza veloce da viaggiare tra New York e Los Angeles in soli 20 secondi. Come parte di un balletto orbitale accuratamente coreografato, la sonda completerà 24 orbite attorno alla nostra stella per circa otto anni, avvicinandosi il più possibile a 3.,8 milioni di miglia dalla superficie del sole-sette volte più vicino di qualsiasi altro veicolo spaziale nella storia e ben all’interno del confine coronale, che si estende da qualche parte tra 15 a 20 raggi solari (o circa 6,4 milioni a 8,6 milioni di miglia) dalla sua superficie. Da questo punto di vista la sonda utilizzerà il suo set di quattro suite di strumenti per analizzare le particelle solari e il plasma, nonché i campi elettrici e magnetici all’interno della corona.

La nostra stella ospite è un enigma infuocato: il calore viene generato nel nucleo del sole e si irradia verso l’esterno, eppure l’atmosfera esterna del sole è quasi 300 volte più calda della sua superficie., Questo fatto sembra rompere le stesse leggi della termodinamica: più sei lontano dal camino, più freddo si ottiene, giusto? Non nella corona. ” Il sole è il puzzle principale nell’universo”, afferma l’astrofisico Eugene Parker, professore emerito all’Università di Chicago e omonimo della navicella spaziale. Poiché è l’unica stella che possiamo studiare da vicino, capirla ci aiuta a capire meglio tutte le stelle.

La missione avrà lo scopo di rispondere a tre domande che hanno confuso astrofisici per decenni: Il primo è quale meccanismo è responsabile per il calore della corona., Gli scienziati sospettano che la risposta abbia a che fare con il campo magnetico del sole. Le linee di campo magnetico immagazzinano e stimolano l’energia nella fotosfera (che percepiamo come la superficie del sole) e la rilasciano nell’atmosfera della stella, dice Nicholeen Viall, astrofisico presso il Goddard Space Flight Center della NASA. Ma come e quando questo rilascio accade rimane un mistero. “Se riusciamo a capirlo”, dice, “questo è un problema fisico piuttosto fondamentale che abbiamo risolto sull’universo in generale.,”

Il prossimo compito della sonda è quello di studiare ciò che gli scienziati chiamano il vento solare—una sfilza di particelle cariche che il sole sputa nello spazio. Questo deflusso attraversa il sistema solare, bagnando ogni pianeta, luna, asteroide e cometa in radiazioni. La navicella volerà proprio attraverso l’azione, splendente una luce sui processi misteriosi che generano il vento solare., Proposto per la prima volta da Parker nel 1958, il vento lascia ancora perplessi gli scienziati con il suo comportamento controintuitivo: invece di svanire più si allontana dal sole, il vento solare in realtà prende velocità e in qualche modo passa da una brezza costante a un deflusso supersonico che corre lontano dalla corona a milioni di miglia all’ora.

Il dilemma del vento solare e il mistero della corona sono collegati, Viall dice. “Non si ottiene un vento solare se non si dispone di una corona calda in primo luogo.,”Le osservazioni ravvicinate della sonda Parker della corona e del vento solare dovrebbero rivoluzionare il campo dell’eliofisica—la fisica del sole. Una discussione sulla fonte di questo calore extra ha bollito per decenni. Ma gli esperti concordano su una cosa: probabilmente inizia nella zona di convezione, appena sotto la fotosfera. Mentre il plasma del sole scorre attraverso le linee del campo magnetico, può creare correnti elettriche che a loro volta creano più campi magnetici., Queste linee a volte si aggrovigliano e alla fine si rompono, rilasciando grandi quantità di energia nel plasma circostante sotto forma di un’eruzione solare. Accoppiato con una raffica di esplosioni più piccole (chiamate nanoflares, ciascuna potente come una bomba all’idrogeno da 50 megatoni) sulla superficie del sole, potrebbero spiegare l’alta temperatura della corona.

Infine, la sonda studierà un fenomeno fastidioso chiamato tempo spaziale. Dalla Terra il sole appare come una sfera luminosa serena, ma in realtà è come un bambino imbronciato, che fa continuamente capricci., Durante questi attacchi di rabbia la nostra stella occasionalmente rutta esplosioni di radiazioni e nodi di plasma nello spazio. Il più estremo di questi rutti, noto come espulsioni di massa coronale (CME), può danneggiare i sistemi vitali come le reti elettriche e i satelliti di comunicazione, e potrebbe anche zappare gli astronauti nello spazio con dosi dannose di radiazioni. Anche se il campo magnetico del nostro pianeta ci protegge da gran parte della furia del sole, i suoi effetti protettivi possono essere sopraffatti a volte., Le misurazioni della sonda ci mostreranno dove nel sole nascono i CME, portando potenzialmente a previsioni migliorate per eventi meteorologici spaziali potenzialmente pericolosi. “Vedremo come ciò che accade sul sole transita in ciò che vediamo e sperimentiamo qui sulla Terra”, afferma Nicky Fox, scienziato del progetto Parker Probe presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.

Esplorando tutta la forza del calore e delle radiazioni brucianti del sole, la navicella spaziale ci aiuterà a capire il nostro ospite stellare così come gli altri in tutto l’universo., ” La sonda solare sta andando in una regione dello spazio che non è mai stata esplorata prima”, dice Parker. “È molto eccitante che finalmente daremo un’occhiata.”