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Nuova luce sulle dinamo stellari

Macchie fotosferiche e flaire sono espressioni dell’attività solare. All’origine dei fenomeni che interessano Sole e stelle, vi è il campo magnetico, a sua volta strettamente connesso con il processo di dinamo solare. Ma qual è l’esatto funzionamento di questa dinamo? Un gruppo di scienziati guidato dal Max Planck Institute for Solar System Research in Germania ha cercato una risposta analizzando diverse tipologie di stelle. I risultati dello studio sono stati pubblicati oggi su Nature Astronomy. La scoperta evidenzia un ruolo cruciale della dinamo strettamente connesso con la convezione, in tutte le fasi dell’evoluzione stellare.

L’interno delle stelle è strutturato a strati. In quelle simili al Sole avviene il processo della convezione, il plasma caldo risale dall’interno verso la superficie, si raffredda e affonda di nuovo. A questo si aggiunge la rotazione della stella. Questi processi incidono sulla deformazione delle linee del campo magnetico e creano il processo di dinamo che non è ancora completamente compreso. «Purtroppo, non possiamo guardare direttamente al Sole e ad altre stelle per vedere questi processi in azione, ma dobbiamo ricorrere a metodi indiretti», afferma Jyri Lehtinen, primo autore dello studio. I ricercatori hanno confrontato diversi livelli di attività delle stelle e le loro proprietà rotazionali e convettive, anche guardando ai modelli proposti in passato. Tra questi, alcuni enfatizzano il ruolo della rotazione, altri mettono in evidenza la convezione turbolenta.

Lehtinen e i suoi colleghi hanno studiato 224 stelle molto differenti tra loro, analizzando i dati ottenuti dall’Osservatorio Mount Wilson in California. Il loro campione conteneva sia stelle della sequenza principale, nel fiore degli anni, sia stelle giganti più vecchie e più evolute. La convezione e le proprietà rotazionali delle stelle cambiano con l’età. Rispetto alle stelle della sequenza principale, le stelle evolute mostrano una zona di convezione più spessa, mentre la rotazione di solito rallenta.

L’analisi ha dimostrato che il livello di attività di una stella non dipende solo dalla sua rotazione, come suggerivano precedenti studi, ma è essenziale considerare la convezione. «La coazione di rotazione e convezione determina quanto è attiva una stella – riassume Maarit Käpylä della Aalto University in Finlandia, del gruppo di ricerca – La nostra bilancia pende a favore di una forte connessione tra il processo di dinamo e la convezione turbolenta».

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