Nuove scoperte sulle espulsioni di massa coronale vicino a Mercurio

Le eruzioni solari, in particolare le Espulsioni di Massa Coronale (CME), sono enormi rilascio di plasma e campi magnetici dal Sole. Questi eventi possono avere effetti significativi sul meteo spaziale e possono influenzare i pianeti, compreso Mercurio. Recentemente, due sonde spaziali, BepiColombo e Parker Solar Probe, hanno osservato una CME notevole mentre si trovavano vicino all'orbita di Mercurio. Questo articolo si propone di fare luce sulle caratteristiche e il comportamento di questa CME basandosi sui dati raccolti da queste due sonde.

#Cosa è successo il 15 febbraio 2022?

Il 15 febbraio 2022, è stato rilevato un grande evento solare. Si è verificata un'ampia eruzione di filamenti sul bordo est del Sole, confermata da osservazioni dalla Terra e da altre sonde spaziali. Quest'eruzione è stata seguita da una CME che viaggiava a una velocità di 2200 chilometri al secondo. La CME era diretta verso il percorso delle sonde BepiColombo e Parker Solar Probe, che erano relativamente vicine tra loro in quel momento.

Le due sonde erano a circa 0,03 unità astronomiche di distanza, il che ha reso possibile raccogliere dati dettagliati sulla struttura della CME mentre si dirigeva verso Mercurio. Questo evento ha segnato la prima volta che i ricercatori hanno potuto studiare la struttura mesoscale di una CME all'orbita di Mercurio, fornendo informazioni preziose sulle sue caratteristiche.

#Cosa sono le Espulsioni di Massa Coronale (CME)?

Le CME sono tra i fenomeni più energetici del nostro sistema solare. Consistono in enormi nuvole di plasma caldo e campi magnetici che eruttano dal Sole e viaggiano attraverso lo spazio. Man mano che le CME si muovono attraverso il sistema solare, subiscono varie modifiche come deviazione, rotazione e interazione con il Vento Solare, che è il flusso di particelle cariche rilasciato dal Sole.

Arrivando a 1 unità astronomica (UA) dal Sole (la distanza media tra la Terra e il Sole), le CME possono espandersi significativamente, arrivando a circa 0,3 UA di dimensione. A questo punto, potrebbero aver perso la loro struttura e coerenza originali. Diversi processi possono alterare le proprietà delle CME durante il loro viaggio, influenzando aspetti come la loro intensità e il potenziale impatto sui pianeti.

#L'importanza di studiare le CME

Capire le CME è fondamentale a causa dei loro potenziali effetti sul meteo spaziale, che possono influenzare le operazioni satellitari, le comunicazioni e persino le reti elettriche sulla Terra. Per Mercurio, conoscere la struttura e il comportamento delle CME è cruciale a causa della sua vicinanza al Sole e della mancanza di un campo magnetico protettivo come quello della Terra.

Per analizzare le CME in modo più efficace, gli scienziati hanno cercato di utilizzare più sonde spaziali situate in diverse posizioni per raccogliere dati. Questo approccio può fornire una visione più completa della struttura della CME e dei suoi cambiamenti mentre viaggia attraverso lo spazio.

#Osservazioni da BepiColombo e Parker Solar Probe

L'evento del 15 febbraio è stato unico poiché ha permesso osservazioni simultanee da due sonde spaziali, BepiColombo e Parker Solar Probe. Le distanze relative di queste sonde, insieme alla loro posizione vicina al Sole, hanno fornito un'opportunità rara per studiare la stessa CME da due punti di vista differenti.

#Monitoraggio del percorso della CME

L'eruzione è stata inizialmente osservata a lunghezze d'onda ultraviolette estreme, il che ha permesso agli scienziati di determinarne la dimensione e la velocità. La CME diretta verso le due sonde è arrivata prima a Parker, seguita da BepiColombo. La leggera differenza di tempo nell'arrivo a ciascuna sonda ha fornito ai ricercatori informazioni su come la CME si sia evoluta mentre viaggiava attraverso lo spazio.

#Caratteristiche chiave della CME

Le misurazioni in situ della CME hanno rivelato diverse caratteristiche, come:

1. Shock interplanetario: Questo è un confine formato quando la CME si muove attraverso il vento solare. Entrambe le sonde hanno rilevato lo shock, ma le misurazioni differivano leggermente a causa delle loro posizioni.

2. Regione della guaina: Tra lo shock e gli eietti magnetici, è stata osservata un'area turbolenta in cui i campi magnetici fluttuavano significativamente. La durata e le caratteristiche di questa regione sono state più lunghe del previsto in base ai dati storici per l'orbita di Mercurio.

3. Eietti magnetici: Questa è la parte della CME che trasporta i campi magnetici. Le misurazioni in entrambe le sonde hanno indicato caratteristiche diverse, con Parker che ha rilevato più fluttuazioni rispetto a BepiColombo.

#Analisi dettagliata della struttura della CME

Nonostante la vicinanza delle due sonde, i dati ottenuti hanno mostrato differenze notevoli, riflettendo la complessità dell'evoluzione della CME. Ogni sonda ha rilevato caratteristiche della CME che hanno evidenziato i suoi cambiamenti fisici durante la propagazione.

#Analisi dello shock interplanetario

Lo shock interplanetario rappresenta la prima grande caratteristica che la CME ha prodotto. Entrambe le sonde hanno notato rapporti di compressione simili, indicando che si era formato uno shock forte. Tuttavia, i metodi utilizzati per analizzare questo shock hanno prodotto risultati diversi tra le due sonde, mostrando discrepanze nei loro calcoli.

Questa differenza potrebbe suggerire che le sonde abbiano incontrato lo shock in punti distinti e sotto condizioni variabili, cosa non rara nelle CME.

#Caratteristiche della regione della guaina

Successivamente, i ricercatori si sono concentrati sulla regione della guaina, dove vengono rilevati campi magnetici variabili. Questa regione ha tipicamente le massime fluttuazioni nei campi magnetici a causa della turbolenza presente dopo uno shock provocato da una CME.

Le misurazioni hanno indicato che mentre entrambe le sonde mostravano comportamenti simili dei campi magnetici, i dettagli di quelle fluttuazioni variavano. È stata notata la presenza di strutture magnetiche planari in entrambe le guaine, che di solito si formano a causa della compressione provocata dallo shock.

#Osservazioni degli eietti magnetici

Dopo la regione della guaina, gli scienziati hanno esaminato gli eietti magnetici, che consistono nei campi magnetici della CME. A Parker, gli eietti mostravano una struttura a due parti: una nube magnetica anteriore e una regione posteriore con più fluttuazioni indicative di eventi di riconnessione.

Utilizzando modelli diversi per analizzare i dati del campo magnetico, i ricercatori hanno scoperto variazioni nella struttura e nell'orientamento dei campi magnetici a Bepi e Parker. Questo ha fornito informazioni sulle complessità del comportamento delle CME e su come le diverse sonde possono dare interpretazioni diverse dello stesso evento.

#Conclusione

Le osservazioni da BepiColombo e Parker Solar Probe durante la CME del 15 febbraio 2022 offrono nuove intuizioni sulla natura delle eruzioni solari vicine a Mercurio. Le misurazioni simultanee hanno evidenziato sia somiglianze che differenze chiave nella struttura della CME, indicando le intricate dinamiche in gioco nelle interazioni del vento solare con gli ambienti planetari.

Capire questi fenomeni è cruciale per prevedere e mitigare gli impatti del meteo spaziale sia sulla Terra che su altri corpi celesti. I risultati di questa osservazione unica enfatizzano la necessità di continuare la ricerca sulle strutture mesoscale delle CME utilizzando più sonde spaziali per migliorare la nostra conoscenza dell'attività solare e dei suoi effetti nel nostro sistema solare.