Mai una macchina scientifica inviata dall’umanità si è avvicinata così tanto alla nostra stella. Martedì 24 dicembre, alle 12:53 ora di Parigi, la sonda solare Parker Solar Probe (PSP) della NASA è passata a 6,2 milioni di chilometri dalla superficie della stella, una piccola distanza sulla scala spaziale.
A quel tempo, Parker fu la prima missione spaziale a penetrare la corona del Sole, lo strato più esterno della sua atmosfera, alla velocità incredibile di 690.000 km/ora, una velocità che avrebbe raggiunto Washington e Tokyo in meno di un minuto!
La PSP è stata lanciata con successo il 12 agosto 2018 da Cape Canaveral, in Florida. Per avvicinarsi così tanto al Sole, la sonda ha viaggiato per sei anni e ha compiuto giri sempre più rapidi utilizzando l’assistenza gravitazionale di Venere per sette volte. Parker dovette aspettare il suo 22esimo passaggio per avvicinarsi al Sole in questo modo. Tornerà ad una distanza simile il 22 marzo e il 19 giugno.
Mentre la sonda esplorava la corona solare, il suo scudo termico in carbonio spesso 11,4 centimetri ha dovuto sopportare temperature superiori a 900°C, mentre il nucleo del satellite è rimasto permanentemente rivolto verso il mezzo interstellare, che a sua volta è gelido. Così i suoi quattro strumenti di misura scientifici, del peso di 50 kg per una sonda da 700 kg, sono rimasti vicini alla temperatura ambiente, intorno ai 29°C.
Due grandi enigmi scientifici da risolvere
Cosa ci fa la sonda Parker nella corona solare, questa parte esterna dell’atmosfera solare che si estende per diversi milioni di chilometri? La missione mira a rispondere meglio a due delle principali questioni scientifiche aperte a metà del XX secolo.e secolo.
La prima di queste due domande è perché la temperatura della corona solare supera 1 milione di gradi mentre sulla superficie della stella è di soli 5.500 °C. Per spiegare questa differenza di temperatura, Thierry Dudok de Wit, professore di fisica e ricercatore presso il Laboratorio di fisica e chimica dell’ambiente e dello spazio dell’Università di Orléans, autore di uno dei magnetometri Parker, ritiene che diversi meccanismi contribuiscano al riscaldamento della corona solare .
” Prima di tutto, lui spiega, riconnessione magnetica, un fenomeno molto importante nella fisica del plasma, attraverso il quale le linee del campo magnetico ricombinandosi rilasciano la loro energia per riscaldare e accelerare il plasma; poi le onde, onnipresenti nella corona solare, possono comunicare parte della loro energia anche al plasma; infine, il gran numero di eruzioni, frequenti sulla superficie del Sole e tanto più numerose quanto più piccole, fanno sì che il loro contributo diventi importante. »
Il secondo enigma da risolvere è capire come le tempeste solari emanate dalla corona, nonostante la forza di attrazione gravitazionale che dovrebbe trattenerle, bombardano con fiumi di particelle i pianeti del sistema solare, compresa la Terra. Inoltre, la missione prende il nome da Eugene Parker (1927-2022), un astrofisico americano che ebbe un ruolo importante nella teoria del vento solare, di cui predisse l’esistenza nel 1957.
“Avanzare la ricerca in astrofisica”
“Per la ricerca fondamentaleprecisa Thierry Dudok de Wit, comprendere il vento solare, la sua origine e la sua accelerazione ci permette di comprendere meglio il vento e la corona delle stelle, a cui non avremo mai accesso. Grazie alle misurazioni in situ possiamo far avanzare la ricerca in astrofisica. »
Se questi venti solari, una volta arrivati nell’atmosfera terrestre, offrono il meraviglioso spettacolo delle aurore boreali e australi, possono anche provocare perturbazioni magnetiche e disturbare le comunicazioni terrestri. Così, nel 1989, un’eruzione solare causò la chiusura delle centrali elettriche del Quebec per nove ore.
“Attività solare, spiega Thierry Dudok de Wit, interrompe il funzionamento dei satelliti e delle comunicazioni radio. Ha anche implicazioni per le reti elettriche, gli astronauti, le orbite dei satelliti, gli equipaggi degli aerei, ecc. Tutto ciò fa parte della meteorologia spaziale, che è diventata una disciplina a sé stante con la crescente presenza dell’uomo nello spazio e, sfortunatamente, con la sua militarizzazione. »
Tra qualche anno, quando la Parker finirà il carburante, dovrebbe ricevere rinforzi dalla sonda Solar Orbiter, lanciata nel febbraio 2020 e gestita dall’Agenzia spaziale europea, per studiare i processi all’origine del vento solare. Questa macchina resterà a 33 milioni di chilometri dal Sole, ma è dotata di più strumenti, in particolare per osservarne i poli, una delle ultime regioni della stella ancora poco conosciute.
Le due missioni si completano a vicenda e un buon numero di scienziati lavora su entrambe contemporaneamente. Per Thierry Dudok de Wit, “ La PSP può essere paragonata ad una Ferrari che si avvicina il più possibile al Sole, ma è poco equipaggiata. Solar Orbiter è come un minibus: meglio equipaggiato, ma si avvicina meno e non penetra la corona solare ».
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