Migliaia di super tornado riscaldano l'atmosfera del Sole

Per quale motivo l'alta atmosfera del Sole è 300 volte più calda della sua superficie? La domanda ricorre, senza risposta, da moltissimi anni, ma solo ora è stata avanzata un'ipotesi supportata da osservazioni dirette: l'atmosfera solare è percorsa da migliaia di super tornado magnetici.
Un team di astrofisici dell'Università di Oslo ha soperto, tramite osservatori terrestri e spaziali, che la porzione di sole che stavano osservando ospitava ben 14 tornado dalle dimensioni ciclopiche: alti più di 2000 km, si estendevano per una superficie grande quanto l'Europa, ed erano attraversati da flussi di particelle lanciate alla velocità di 14.500 km/h.
"Abbiamo osservato un plasma insolitamente caldo sopra alla superficie del Sole, per cui sapevamo che stava succedendo qualcosa, ma non sapevamo esattamente cosa" spiega Sven Wedemeyer-Böhm, astrofisico dell'Università di Oslo e co-autore della ricerca.
Rapportando la porzione di stella osservata all'intera superficie solare, il team di Wedemeyer-Böhm ha calcolato che, in ogni istante, l'atmosfera solare è percorsa da una media di 11.000 super tornado.

L'alta atmosfera solare, o corona, è quel disco di luce visibile durante le eclissi di sole, quando la Luna blocca completamente il nostro astro. Le eclissi sono da secoli un metodo ideale per studiare l'atmosfera solare, e in una delle prime osservazioni moderne del Sole durante uno di questi eventi, condotta nel 1939, gli astronomi furono in grado di calcolare la temperatura della corona solare: quasi 2 milioni di gradi Celsius, contro i 5.500 della superficie.
La corona solare si estende per milioni di chilometri oltre la bassa atmosfera, ed è principalmente composta da gas e vapori provenienti dagli strati inferiori dell'atmosfera solare. La materia presente nella corona si trova a temperature tali da presentarsi sotto forma di plasma, flussi di particelle ionizzate che, curiosamente, generano temperature immensamente più alte rispetto alla bassa atmosfera e alla superficie della stella.
"Ci si aspetterebbe che la temperatura del Sole debba calare man mano che ci si allontana dalla superficie, ma non è questo il caso. Qualcosa trasporta l'energia termica nell'alta atmosfera".
Una delle ipotesi è che esistana una classe di brillamenti solari dalle dimensioni minuscole, invisibili ai nostri attuali strumenti di osservazione, che spostano costantemente enormi quantità di particelle calde nell'atmosfera.  Un'altra, invece, chiamata "Onde di Alfvén", prevede che alcune onde ad alta energia, che attraverserebbero il sole a 14,5 milioni di km l'ora, trasportino materiale del nucleo fino agli strati più alti della corona solare, innalzandone la temperatura media.

Ma i super tornado osservati da Wedemeyer-Böhm sembrano fornire la maggior parte delle risposte agli interrogativi ancora insoluti. Secondo i ricercatori, i tornado solari avrebbero origine dal movimento delle particelle calde di superficie: salgono nell'alta atmosfera, per poi ricadere verso il basso, alterando le linee magnetiche del sole e formando vortici di enorme potenza.
Ognuno di questi super tornado può durare per circa 13 minuti prima di concludersi, muovendo particelle calde a migliaia di chilometri di distanza e, probabilmente, innescando altri vortici.
"E' risaputo che l'energia ha origine da sotto la superficie del Sole, ma è ancora un mistero come questa enorme quantità di energia possa viaggiare fino all'atmosfera. Crediamo di aver trovato la prova nella forma di strutture magnetiche rotanti - tornado solari - che incanalano l'energia necessaria sotto forma di onde magnetiche che riscaldano il plasma solare. Speriamo che il processo possa essere replicato anche qui sulla Terra, per energizzare il plasma in quei tokamak che sono considerati la speranza futura per l'energgia pulita".
Non è ancora chiaro se i tornado solari seguano il ritmo solare di 11 anni, diminuendo o aumentando di numero e intensità durante le stagioni di maggiore attività solare. E' possibile, quindi, che il grande numero di vortici osservato dai ricercatori sia coincidente con l'aumento dell'attività del Sole.
Sono comunque necessari ulteriori ricerche e osservazioni per poter comprendere meglio questo nuovo e curioso fenomeno, e il suo coinvolgimento nelle temperature estreme della corona solare. "Ci sono implicazioni anche per stelle diverse dal nostro sole. Abbiamo creato modelli per superfici di stelle calde la metà del nostro sole, e anche quelle simulazioni producono tornado magnetici".
Space tornadoes power the atmosphere of the Sun