Un tornado sul Sole. La superficie della nostra stella interessa numerosi studi. E da molti anni gli scienziati si interrogano sulle motivazioni che rendono l’atmosfera solare più calda di circa 300 volte rispetto alla stessa superficie. Una possibile risposta giunge grazie ad un recente studio pubblicato sulla rivista Nature.

La ricerca ha messo a confronto le immagini del Sole riprese dal Solar Dynamics Observatory con quelle del telescopio solare svedese. Il risultato è stato quello di rilevare la presenza di circa 14 tornado solari ad un’ora l’uno dall’altro. Secondo il team di scienziati dell’Institute of Theoretical Astrophysics dell’Università di Oslo, guidati da Sven Wedemeyer-Böhm, questo fenomeno sarebbe in grado di far penetrare il calore negli strati esterni del Sole.

“Si tratta di un interessante studio che si focalizza su zone della cromosfera solare (la parte di atmosfera compresa tra la fotosfera e la corona) nelle quali si osservano sporadicamente strutture vorticose di plasma che richiamano, per la loro forma, i tornado terrestri”, afferma Alessandro Bemporad, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Torino. “Queste strutture sono associate a zone della fotosfera in cui il campo magnetico ha una singola polarità, una configurazione che facilita quindi l’accelerazione e l’espansione del vento solare. La formazione di queste strutture vorticose è collegata ai moti convettivi di plasma che si verificano in fotosfera nella granulazione solare: qui una combinazione dei moti di plasma in ascesa e in ridiscesa induce nell’atmosfera sovrastante la formazione di vortici di plasma, che modificano il campo magnetico coronale sovrastante accelerando il plasma verso l’esterno per forza centrifuga. Lo studio quindi dimostra che queste regioni vorticose possono contribuire significativamente all’accelerazione del vento solare, oltre che al riscaldamento coronale se questi modi vorticosi generano anche onde di plasma al loro interno”.

Alimentati diversamente dai comuni tornado terrestri, quelli solari non sono il risultato di differenze di temperature e umidità bensì rappresentano una combinazione di gas caldo che scorre lungo le vene del campo magnetico, guidati da reazioni solari. Il plasma che viene a formarsi scivola verso l’interno una volta raffreddato, creando numerosi vortici che le linee del campo magnetico seguono come fossero binari. Queste linee si estendono verso l’alto nella cromosfera, dove formano delle vere e proprie spirali. Le dimensioni di tali tornado sono molto variabili.

Con diametri che vanno dai 1500 ai 5550 chilometri, alcuni di questi vortici possono estendersi fino alla parte superiore dell’atmosfera, la cosiddetta corona. I ricercatori, analizzando le osservazioni compiute dallo strumento Atmospheric Imaging Assembly, stimano che contemporaneamente possano formarsi fino a 11 mila vortici, la cui temperatura arriva a misurare i 5500°C.

Dopo aver effettuato tali osservazioni, il team di Oslo ha creato dei modelli computerizzati nel tentativo di calcolare la quantità di energia presente ed il calore trasportato dai vortici. Secondo gli scienziati, i tornado sarebbero la spiegazione alle temperature elevate degli strati esterni. Calore che si svilupperebbe attraverso diversi processi che alimentano la temperatura della corona solare.

All’inizio dell’anno, tuttavia, si notarono delle trombe d’aria sulla superficie solare. Questi fenomeni avrebbero una formazione diversa, ossia sarebbero formati dalla torsione delle protuberanze presenti sulla superficie del Sole e sarebbero da correlare alla massa espulsa dalla superficie. Conclude Bemporad: “Questo è un risultato molto importante poiché dopo decenni di studi non è ancora del tutto chiaro quali siano i processi fisici che governano l’accelerazione del vento solare e del riscaldamento della corona solare”.

Un oceano d’acqua liquida su Titano

Acqua liquida su Titano. Lo ha scoperto un nuovo studio condotto dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale dell’Università La Sapienza di Roma. Sotto la superficie della più grande luna di Saturno vi sarebbe un oceano di acqua allo stato liquido.

Non è la prima volta che viene avanzata tale ipotesi. Ma la presenza di uno strato di acqua liquida sotto la superficie ghiacciata di Titano, il principale satellite di Saturno, è stata scoperta grazie al lavoro congiunto degli esperti della Nasa, dell’Agenzia Spaziale Europea e dell’Agenzia Spaziale Italiana, che hanno elaborato i dati della sonda Cassini-Huygens.

La più grande delle lune di Saturno sarebbe dunque ricca d’acqua sotto la sua superficie. Gli esperti hanno misurato le variazioni di traiettoria e di velocità dell’orbita e le deformazioni cui è soggetto Titano lungo la sua orbita intorno a Saturno. Per farlo hanno usato una tecnica che dieci anni fa, nel 2002, aveva permesso a Cassini di effetture una delle più accurate e solide dimostrazioni della teoria della relatività fatte con strumenti spaziali.

Secondo gli esperti, se Titano avesse una struttura interna interamente rigida, l’attrazione gravitazionale di Saturno causerebbe rigonfiamenti – chiamati maree solide – non superiori a 1 metro di altezza. I dati di Cassini invece hanno mostrato che tali deformazioni raggiungevano un’altezza di 10 metri. La prova inconfutabile del fatto che il satellite non è costituito solo da materiale solido come ghiaccio e rocce, ma anche da liquidi.

E su Titano, durante la rotazione intorno a Saturno (che dura 16 giorni) si verifica lo stesso fenomeno delle maree, che avviene sulla Terra per via della luna. “La scoperta di maree di così grande ampiezza su Titano conduce all’inevitabile conclusione che ci debba essere un oceano nascosto in profondità”, ha detto Luciano Iess del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale dell’Università La Sapienza di Roma. “La ricerca dell’acqua è un obiettivo importante nell’esplorazione del Sistema Solare. Ora possiamo dire di avere localizzato un luogo dove se ne trova in abbondanza”.

“E’ una scoperta eccezionale che dà risposte a molti quesiti sollevati sin dai tempi delle missioni Voyager” ha aggiuno Enrico Flamini, chief scientist dell’ASI. Lo studio però non ha fornito le misure della profondità dell’oceano, ma i modelli prevedono che possa raggiungere anche i 250 km, con una crosta ghiacciata spessa circa 50 km.

Inoltre, spiega l’Asi, poiché la superficie di Titano, come quella di molte lune del sistema solare esterno, è prevalentemente costituita da ghiaccio d’acqua, l’unica composizione plausibile per l’oceano interno è proprio l’acqua, forse con una piccola frazione di sali disciolti.

Visti i presupposti, su Titano è possibile trovare la vita? Non ancora. Secondo gli esperti infatti la presenza di uno strato di acqua liquida sotto la superficie ghiacciata non implica necessariamente la presenza di vita, visto che secondo altre ricerche essa si sviluppa più facilmente in regioni dove l’acqua liquida è in contatto con la roccia.

Prima di stabilirlo, sarà necessario capire se il fondale oceanico di Titano sia formato da roccia o ghiaccio.

Lo studio è stato pubblicato su Science.

Ci siamo quasi. I dati di Voyager 1 indicano che la piccola sonda sta per incontrare una regione di spazio in cui l’intensità di particelle cariche provenienti dall’esterno del Sistema Solare è notevolmente aumentata. È giunto il momento, dunque, in cui la sonda della Nasa si appresta a lasciare lo spazio conosciuto per addentrarsi laddove alcun oggetto di provenienza e fattura umana era mai arrivato. Voyager si trova sulla soglia dello spazio interstellare nell’atto di oltrepassare i confini della galassia a noi nota. Un passaggio epocale, atteso da 35 anni.

“Quando la sonda Voyager è stata lanciata nel 1977, l’esploratore spaziale aveva solo 20 anni”, dichiara Ed Stone, scienziato del progetto Voyager presso il California Institute of Technology di Pasadena. “Molti del nostro team sognavano di raggiungere lo spazio interstellare ma non sapevamo quanto sarebbe stato lungo il viaggio o se queste sonde su cui abbiamo investito tanto tempo ed energia, sarebbero durate sufficientemente a lungo”.

Lanciata con la gemella Voyager 2 nel 1977, la sonda americana aveva come primo obiettivo quello di raggiungere Giove. Poi sarebbe stata la volta di Saturno e, infine, di Titano. Ma risale al 1990 l’immagine più famosa e suggestiva catturata dalla sonda allorché l’astronomo e divulgatore scientifico Carl Sagan girò la fotocamera di bordo. Nacque così Pale Blue Dot, la più affascinante foto del nostro pianeta Terra dalla distanza di sei miliardi di chilometri.

“Le leggi della fisica dicono che un giorno la Voyager diventerà il primo oggetto costruito dall’uomo ad entrare nello spazio interstellare ma non sappiamo ancora esattamente quando sarà”, continua Stone. E, a bordo, un messaggio dell’umanità destinato ad un’eventuale civiltà extraterrestre aspetta di essere ascoltato. Si tratta del Voyager Golden Record, un disco registrato di rame e placcato d’oro che contiene immagini e suoni della Terra.

“I dati recenti indicano chiaramente che ci troviamo in una regione in cui le cose stanno cambiando più rapidamente. Ė molto eccitante, ci stiamo avvicinando alla frontiera del Sistema Solare”, spiega Stone con toni entusiastici, riferendosi ai dati che giungono sulla Terra in 16 ore e 38 minuti per compiere 17,8 miliardi di chilometri.

Conclude lo scienziato americano: “Da gennaio 2009 a gennaio 2012 c’è stato un graduale aumento pari a circa il 25 per cento della quantità di raggi cosmici galattici rivelati dalla Voyager. A partire dal 7 maggio, i raggi cosmici sono aumentati del 5 per cento in una settimana e del 9 per cento in un mese”.