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Vento solare: perché non si raffredda?


Il vento solare è più caldo di quanto dovrebbe. Espandendosi nello Spazio interplanetario, la corrente continua emessa dalla parte più esterna dell’atmosfera solare si raffredda meno di quanto previsto dalle leggi della fisica. Questa misteriosa discrepanza è stata esaminata dai fisici dell’Università del Wisconsin Madison e i risultati dello studio sono stati pubblicati ieri, 14 aprile, nella ‎‎Proceedings of the National Academy of Sciences‎‎. La nuova ricerca permette di conoscere meglio le proprietà del vento solare in altri sistemi stellari e indica come approfondire il fenomeno in laboratorio.

«Inizialmente si riteneva che il vento solare fluendo dal Sole si raffreddasse molto rapidamente, ma le misurazioni satellitari hanno dimostrato che il vento che raggiunge la Terra ha una temperatura 10 volte più elevata del previsto. Quindi, la domanda fondamentale è: perché non si raffredda?» dice Stas Boldyrev, autore principale dello studio. Il Sole e la sua atmosfera sono composti da plasma, una miscela di elettroni caricati negativamente e ioni caricati positivamente, influenzata da campi magnetici. Il materiale proveniente dalla corona solare fluisce nel Sistema solare sotto forma di vento solare. Gli elettroni nel plasma sono molto più leggeri degli ioni e si muovono molto più velocemente.‎ Con gli elettroni caricati negativamente che tendono a scorrere via, il sole assume una carica positiva. Questa circostanza rende però più difficile la fuga degli elettroni dal Sole, molti di essi rimangono in trappola, rimbalzando avanti e indietro dalla stella.

‎Per studiare il fenomeno, i ricercatori hanno sviluppato delle macchine a specchio, che simulano lo scorrere del plasma influenzato da linee di campo magnetico e il comportamento delle particelle, alcune in trappola, altre in fuga. Le osservazioni hanno dimostrato che gli elettroni molto caldi sfuggiti al meccanismo sono in grado di distribuire lentamente la loro energia termica agli elettroni rimasti imprigionati. ‎ «È molto simile a quello che accade nel vento solare che si espande lontano dal Sole» dice Boldyrev, «gli elettroni caldi si allontanano dal Sole perdendo la loro energia molto lentamente e distribuendola alla popolazione intrappolata. Ciò spiega perché la temperatura dell’elettrone diminuisce con la distanza così lentamente». ‎La precisione della teoria della macchina a specchio introduce nuove conoscenze e apre le porte allo studio del vento solare in laboratorio. ‎

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