Le eruzioni solari sono potenti esplosioni di radiazioni provenienti dalla superficie del Sole, che possono causare gravi danni alle reti elettriche terrestri, danneggiare i satelliti in orbita e rappresentare seri rischi di radiazioni per gli astronauti. Eppure, nonostante decenni di studi, i processi che innescano queste eruzioni rimangono ancora poco compresi.

In una nuova preprint su arXiv , un team guidato da Louis Seyfritz del New Jersey Institute of Technology ha catturato rare osservazioni di una grande eruzione solare nelle ore precedenti alla sua esplosione, offrendo nuovi indizi su cosa metta in moto questi eventi.

Un raro bersaglio comune

Il 3 ottobre 2024, una regione di intensa attività magnetica sul Sole ha scatenato un brillamento di classe X9.0, una delle categorie più potenti di brillamenti solari. In una rara e fortunata coincidenza, diversi telescopi spaziali erano già puntati su quella stessa regione, prevedendo una possibile eruzione dopo che la stessa area aveva prodotto un forte brillamento solo pochi giorni prima. Il risultato è stato un set di dati dettagliato che ha catturato il comportamento del brillamento nelle ore precedenti al suo verificarsi.

Nel loro studio, il team di Seyfritz ha analizzato tre proprietà di questa luce: la turbolenza del plasma, la sua direzione di movimento (verso o lontano dal sole) e la sua luminosità apparente. Monitorando le variazioni di queste grandezze nel tempo e applicando l’analisi wavelet per identificare schemi ricorrenti, il team è stato in grado di ricostruire un quadro delle condizioni che hanno preceduto l’eruzione solare.

Fluttuazioni e intensificazione della luminosità

I dati hanno rivelato due serie di fluttuazioni ritmiche che si manifestavano durante la fase pre-brillante: una con un ciclo di circa 7-10 minuti e un’altra con un periodo più lungo, di circa 18-21 minuti. Queste oscillazioni sembravano concentrate vicino al confine tra regioni di polarità magnetica opposta sulla superficie solare.

Parallelamente a queste fluttuazioni, il team ha anche riscontrato un aumento costante e graduale di tutte e tre le proprietà di luminosità, iniziato circa tre ore prima del brillamento e concentrato nella stessa area. Circa 15-20 minuti prima dell’inizio del brillamento, questo aumento costante ha lasciato il posto a un’intensificazione improvvisa, con un’impennata della turbolenza del plasma e un’espulsione di materiale dal Sole.

Proprietà pre-flare

Nel loro insieme, i risultati del team delineano un quadro coerente di come si svolge la fase pre-flare. L’aumento graduale nell’arco di tre ore indica una lenta e progressiva destabilizzazione del campo magnetico solare, probabilmente causata dall’accumulo di una struttura magnetica attorcigliata chiamata “corda di flusso”.

I due periodi di oscillazione potrebbero suggerire processi fisici distinti che si verificano simultaneamente all’interno del plasma. E la brusca transizione osservata negli ultimi minuti prima del brillamento suggerisce un improvviso passaggio alla riconnessione magnetica esplosiva : il processo che in definitiva alimenta l’eruzione.

Per ora, non è ancora chiaro se segnali premonitori simili possano comparire prima di altre eruzioni solari. Tuttavia, il team di Seyfritz spera che le loro scoperte possano rappresentare un passo promettente verso tecniche di previsione più avanzate, aiutando gli astronomi a comprendere meglio come si svolgono questi eventi spettacolari e come possiamo proteggere al meglio le infrastrutture vitali sia sulla Terra che nello spazio.

Indagine sulle firme pre-flare nelle osservazioni spettroscopiche di un brillamento solare di classe X9

Louis Seyfritz , Maria Kazachenko , Ryan French

Il 3 ottobre 2024, il Sole ha emesso un brillamento di classe X9.0 dalla regione attiva NOAA 13842. L’evento è stato registrato da diversi strumenti spaziali, a partire da ore prima dell’eruzione, offrendo un’opportunità unica per approfondire la fase pre-brillante. In questo studio, utilizziamo l’analisi dei dati spettroscopici dell’Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) per indagare i fenomeni pre-brillanti associati a questo brillamento. Presentiamo l’analisi delle serie temporali e delle wavelet della velocità non termica, della velocità Doppler e dell’intensità di riga della riga Si IV a 1403 angstrom dell’IRIS. Troviamo due intervalli di oscillazioni periodiche durante la fase pre-brillante: oscillazioni di circa 7-10 minuti e di circa 18-21 minuti, con incrementi locali che si verificano in prossimità della linea di inversione di polarità. Abbiamo inoltre riscontrato un aumento costante dei parametri della linea Si IV a partire da 3 ore prima del brillamento nella stessa regione, che si trasforma in forti velocità non termiche e spostamenti verso il blu circa 15 minuti prima dell’inizio. Questi risultati sono coerenti con una lenta destabilizzazione del campo magnetico coronale, probabilmente guidata dalla graduale attivazione di una corda di flusso, seguita da un rapido passaggio a un’intensa attività di riconnessione che porta all’inizio del brillamento.

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