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# Fisica# Astrofisica solare e stellare# Fisica dello spazio

Eruzione solare significativa osservata il 17 aprile 2021

Un evento solare super potente ha rilasciato particelle energetiche, osservate da diverse sonde spaziali.

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Il 17 aprile 2021, è successo un grande evento solare in cui una forte eruzione dal sole ha portato a un significativo rilascio di particelle energiche, note come Particelle Energetiche Solari (SEP). Questo evento è stato notevole perché è stato osservato da più veicoli spaziali situati in diverse posizioni nello spazio, permettendo agli scienziati di raccogliere una vasta gamma di dati.

Cosa È Successo?

L'evento solare è iniziato con un'eruzione potente, caratterizzata dal rilascio di plasma e particelle energetiche nello spazio. Questa eruzione era associata a un brillamento solare e a un'Eiezione di Massa Coronale (CME). Il brillamento è un'improvvisa esplosione di luminosità sul sole, mentre la CME coinvolge un'espulsione massiccia di plasma e campi magnetici dalla corona solare.

Durante questo evento, le particelle sono state rilevate da cinque diversi veicoli spaziali, posizionati a varie distanze dal sole, tra 0,42 e 1 unità astronomica (AU). Questa vasta copertura ha aiutato gli scienziati a comprendere come le particelle energetiche viaggiano nello spazio e raggiungono diverse posizioni.

Osservazioni e Misurazioni

I veicoli spaziali che hanno osservato l'evento includevano BepiColombo, Parker Solar Probe, Solar Orbiter, STEREO A e un veicolo spaziale vicino alla Terra. Ognuno di questi veicoli ha fornito dati preziosi, utili ad analizzare le caratteristiche dell'eruzione solare e dell'evento di particelle risultanti.

Le osservazioni hanno rivelato che l'evento ha prodotto elettroni e protoni ad alta energia, rilevati a diversi livelli di intensità dai veicoli spaziali. Queste particelle sono di grande interesse poiché possono influenzare la tecnologia sulla Terra e nello spazio.

Diversi veicoli spaziali, diverse osservazioni

  1. BepiColombo: Questo veicolo spaziale era il più vicino alla fonte dell'eruzione e ha registrato alti livelli di particelle energetiche. Ha dato le prime indicazioni sugli innesti di particelle nello spazio.

  2. Parker Solar Probe: Anche se un po' più lontano dalla fonte rispetto a BepiColombo, ha comunque registrato intensità di particelle significative e il profilo dell'evento più impulsivo.

  3. Solar Orbiter: Questo veicolo spaziale, posizionato più lontano dal sole rispetto ai due precedenti, ha mostrato caratteristiche SEP diverse, inclusi tempi di arrivo delle particelle ritardati.

  4. STEREO A: Questo veicolo spaziale ha rilevato eventi di particelle meno intensi rispetto agli altri, riflettendo la sua distanza e angolo rispetto all'eruzione.

  5. Veicolo Spaziale Vicino alla Terra: Posizionato nel punto L1 Terra-Sole, ha registrato particelle ad alta energia, anche se l'evento è stato graduale e debole.

Tempistiche degli Eventi

Il brillamento solare è iniziato alle 16:00 UT e è durato circa un'ora. Le particelle energetiche hanno cominciato ad arrivare ai diversi veicoli spaziali con un certo ritardo. Ad esempio, le particelle hanno iniziato ad arrivare a BepiColombo solo pochi minuti dopo l'inizio del brillamento, mentre quelle a Parker Solar Probe e Solar Orbiter hanno avuto tempi di arrivo un po' ritardati.

Il tempismo con cui le SEP sono state rilevate è cruciale per capire quanto velocemente si propagano nello spazio. Queste informazioni possono informare gli scienziati sulle condizioni e i processi che si verificano durante le Eruzioni Solari.

Il Ruolo della CME

La CME associata a questo brillamento solare si muoveva relativamente lentamente, con una velocità di circa 880 chilometri al secondo. Nonostante la sua velocità più lenta, questa CME ha giocato un ruolo significativo nell'accelerazione e nel rilascio delle particelle. La sua struttura e espansione hanno aiutato a creare le condizioni per la produzione di particelle energetiche.

L'onda d'urto creata dalla CME potrebbe aver accelerato le particelle, contribuendo alla rilevazione diffusa delle SEP. Comprendere queste interazioni aiuta gli scienziati a saperne di più su come le particelle solari viaggiano nello spazio e su come possono influenzare i veicoli spaziali e le tecnologie sulla Terra.

Osservazioni Radio

Emissioni radio sono state osservate anche durante questo evento, con diversi tipi di esplosioni che indicavano l'accelerazione delle particelle. Le esplosioni radio di tipo III, collegate a fasci di elettroni in rapido movimento, sono state registrate da vari veicoli spaziali. I modelli di queste esplosioni hanno aiutato gli scienziati ad analizzare la direzione e l'intensità degli innesti di particelle.

Le osservazioni indicano che la fonte di queste emissioni radio potrebbe essere variata, suggerendo più punti di iniezione per le particelle. La presenza di diverse esplosioni indica che diversi processi erano in atto durante l'evento.

Implicazioni e Conclusioni

Questo evento solare mette in evidenza la complessità delle eruzioni solari e la dinamica associata all'accelerazione delle particelle. Diversi veicoli spaziali hanno fornito una marea di dati che hanno rivelato come le particelle energetiche si diffondono nel sistema solare interno.

I risultati di questo evento non solo migliorano la nostra comprensione della fisica solare, ma anche la nostra capacità di prevedere e mitigare gli impatti dell'attività solare sulla tecnologia e sulla vita sulla Terra. I dati raccolti contribuiranno a studi futuri e aiuteranno a prepararsi per i fenomeni solari in arrivo.

L'evento solare del 17 aprile 2021 rappresenta un esempio significativo di come le osservazioni collaborative da più veicoli spaziali possano arricchire la nostra comprensione del comportamento del sole e della sua influenza sul sistema solare.

Fonte originale

Titolo: The 17 April 2021 widespread solar energetic particle event

Estratto: Context. A solar eruption on 17 April 2021 produced a widespread Solar Energetic Particle (SEP) event that was observed by five longitudinally well-separated observers in the inner heliosphere at heliocentric distances of 0.42 to 1 au: BepiColombo, Parker Solar Probe, Solar Orbiter, STEREO A, and near-Earth spacecraft. The event produced relativistic electrons and protons. It was associated with a long-lasting solar hard X-ray flare and a medium fast Coronal Mass Ejection (CME) with a speed of 880 km/s driving a shock, an EUV wave as well as long-lasting radio burst activity showing four distinct type III burst. Methods. A multi-spacecraft analysis of remote-sensing and in-situ observations is applied to attribute the SEP observations at the different locations to the various potential source regions at the Sun. An ENLIL simulation is used to characterize the interplanetary state and its role for the energetic particle transport. The magnetic connection between each spacecraft and the Sun is determined. Based on a reconstruction of the coronal shock front we determine the times when the shock establishes magnetic connections with the different observers. Radio observations are used to characterize the directivity of the four main injection episodes, which are then employed in a 2D SEP transport simulation. Results. Timing analysis of the inferred SEP solar injection suggests different source processes being important for the electron and the proton event. Comparison among the characteristics and timing of the potential particle sources, such as the CME-driven shock or the flare, suggests a stronger shock contribution for the proton event and a more likely flare-related source of the electron event. Conclusions. We find that in this event an important ingredient for the wide SEP spread was the wide longitudinal range of about 110 degrees covered by distinct SEP injections.

Autori: N. Dresing, L. Rodríguez-García, I. C. Jebaraj, A. Warmuth, S. Wallace, L. Balmaceda, T. Podladchikova, R. D. Strauss, A. Kouloumvakos, C. Palmroos, V. Krupar, J. Gieseler, Z. Xu, J. G. Mitchell, C. M. S. Cohen, G. A. de Nolfo, E. Palmerio, F. Carcaboso, E. K. J. Kilpua, D. Trotta, U. Auster, E. Asvestari, D. da Silva, W. Dröge, T. Getachew, R. Gómez-Herrero, M. Grande, D. Heyner, M. Holmström, J. Huovelin, Y. Kartavykh, M. Laurenza, C. O. Lee, G. Mason, M. Maksimovic, J. Mieth, G. Murakami, P. Oleynik, M. Pinto, M. Pulupa, I. Richter, J. Rodríguez-Pacheco, B. Sánchez-Cano, F. Schuller, H. Ueno, R. Vainio, A. Vecchio, A. M. Veronig, N. Wijsen

Ultimo aggiornamento: 2023-03-20 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2303.10969

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.10969

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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