In una straordinaria dimostrazione di superamento celeste, gli scienziati hanno scoperto vortici di plasma mai visti prima che turbinano sulla superficie del Sole. Perché a quanto pare, la gigantesca palla di fuoco non era già abbastanza complicata.

La scoperta, grazie a ricercatori del National Solar Observatory della National Science Foundation degli Stati Uniti (NSF NSO), del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germania e dell'High Altitude Observatory (HAO) negli Stati Uniti, ha utilizzato il telescopio solare NSF Daniel K. Inouye - il più grande del mondo - per individuare questi piccoli tornado. Il telescopio, arroccato alle Hawaii, ha catturato immagini abbastanza dettagliate da esporre movimenti del plasma che erano rimasti invisibili, con grande sollievo dei fisici solari che stavano finendo le cose da studiare.

"Per rilevare i vortici, abbiamo dovuto risolvere strutture sulla superficie solare di circa 20 chilometri di dimensione", ha detto lo scienziato del MPS Michiel van Noort, coautore dello studio. "È come cercare di individuare una moneta da un euro da 180 chilometri di distanza, ma con un telescopio invece di un binocolo a gettoni". Il team ha utilizzato una fotocamera a banda larga fornita dal MPS per raggiungere questa impresa.

Questi vortici appaiono lungo i confini dei granuli - le caratteristiche superficiali del Sole simili a bolle bollenti che vanno da 500 a 2.000 chilometri di diametro. Il plasma caldo sale, si raffredda e affonda, creando un motivo simile a un liquido in ebollizione. Ora, per la prima volta, gli scienziati hanno risolto strutture simili a frange lungo i bordi dei granuli, che sviluppano movimenti vorticosi simili a onde oceaniche che si infrangono. Alcune di queste frange sono larghe poco più di 20 chilometri, più o meno le dimensioni di una piccola città, ma sul Sole sono microscopiche.

I ricercatori sospettano che questi vortici siano instabilità di Kelvin-Helmholtz, un fenomeno familiare nella dinamica dei fluidi quando due fluidi si muovono a velocità diverse, creando forze di taglio che generano onde e vortici. Questo stesso processo avviene sulla Terra in laghi, nuvole e persino nelle atmosfere di Giove e Saturno, quindi il Sole si sta semplicemente unendo alla festa. Ai confini dei granuli, strati di plasma adiacenti viaggiano a velocità diverse, fornendo le condizioni perfette per queste instabilità.

Ma perché dovremmo preoccuparci di minuscoli vortici solari? Perché potrebbero spiegare come il Sole immagazzina e rilascia energia magnetica, inclusi i nanoflare. Le teorie attuali suggeriscono che l'energia magnetica si accumula mentre le linee di campo si attorcigliano come una molla a spirale, rilasciando infine energia tramite riconnessione magnetica. La grande domanda è cosa attorcigli queste linee di campo in primo luogo. Questi vortici, che appaiono continuamente dove il campo magnetico è forte, potrebbero essere i colpevoli, attorcigliando le linee di campo come una macchina per la pasta cosmica.

Inoltre, i mini-vortici sono molto efficaci nel mescolare plasma magnetizzato e non magnetizzato, aiutando i campi magnetici a spostarsi dalla superficie all'atmosfera. Questo potrebbe spiegare il veloce ciclo magnetico di 11 anni del Sole, che i modelli attuali faticano a giustificare. I vortici potrebbero essere il pezzo mancante del puzzle, mostrando che processi minuti, al limite della nostra risoluzione, determinano significativamente la natura della nostra stella.

"I vortici di plasma appena scoperti dimostrano in modo impressionante come processi minuti - al limite di ciò che possiamo risolvere usando tutte le tecniche disponibili - determinino significativamente la natura della nostra stella", ha detto Sami K. Solanki, direttore del MPS e coautore. Quindi, la prossima volta che vedi un vortice nella tua vasca da bagno, ricorda: anche il Sole li ha, e stanno facendo molto più che far roteare la tua acqua da bagno.