La mappatura del confine esterno del Sole è semplicemente sorprendente

Quando si parla dell’atmosfera terrestre è facile stabilire dove essa inizi ma più difficile stabilire dove essa finisca. Infatti, se lo strato atmosferico più basso, la cosiddetta troposfera, ha un inizio ben definito a partire dal suolo, lo strato più esterno, la cosiddetta esosfera, è composta da gas che diventano così rarefatti da sfumare nello spazio interplanetario impedendo di fissarne confini precisi.

Nel caso del Sole, ed in generale delle stelle, è ancor più difficile stabilire dove inizi e dove finisca la loro atmosfera. Sì, perché il Sole come tutte le stelle ad esso simili, possiede un'atmosfera molto importante ed estesa.

Lo strato più basso si chiama fotosfera e questa, trovandosi sopra una superficie non solida ma gassosa, non ha uno stacco netto e preciso dalla superficie. Ancor più difficile è definire dove finisca lo strato atmosferico più esterno, la cosiddetta corona, essendo questo strato reso turbolento e variabile ed irregolare da intensi campi magnetici.

Da un punto di vista operativo, si è stabilito come limite esterno dell’atmosfera solare quello strato in cui le particelle elementari costituenti il vento solare, sostanzialmente protoni ed elettroni (più tracce di elementi come elio), raggiungono una velocità (la velocità di fuga) sufficientemente elevata da non essere più prigioniere del campo magnetico solare.

Gli scienziati avevano già idee chiare (avevano costruito un modello) su come fosse questo limite esterno dell’atmosfera solare, tuttavia, solo ora sono riusciti a verificare la correttezza del loro modello.

Ci sono riusciti combinando misure sia da Terra, ma soprattutto grazie alle "immersioni" del satellite Parker Solar Probe negli stati profondi dell’atmosfera solare. Questo satellite ad ogni orbita effettua passaggi particolarmente profondi, ossia estremamente ravvicinati al Sole, misurando grazie al suo corredo di strumenti, il valore di numerose grandezze fisiche che caratterizzano l’atmosfera solare.

Gli scienziati hanno verificato come il bordo esterno dell’atmosfera solare sia tutt'altro che di forma sferica. Esso si espande, diventando più "ruvido" e "appuntito" man mano che il Sole diventa più attivo per poi di nuovo restringersi quando l’attività magnetica del Sole si avvia verso il minimo.

Questa mappa del bordo esterno del Sole, irregolare e oscillante, è preziosa per capire meglio la formazione del vento solare, cioè il flusso di particelle elettriche che il Sole soffia nello spazio interplanetario, e di come questo interagisca con l’ambiente solare circostante compresa la Terra.

Ci si aspetta dai risultati di questo studio, presentato in un articolo sulla rivista Astrophysical Journal Letters a prima firma di Samuel Badman del Center for Astrophysics (Harvard & Smithsonian, Cambridge, MA) un miglioramento dei modelli meteorologici spaziali, che affinano le previsioni su come l'attività solare si muove e modella l'ambiente attorno alla Terra e agli altri pianeti del sistema solare.

Ma ne gioverà da questo studio anche la comprensione delle atmosfere delle altre stelle, prima di tutte quelle che ospitano pianeti extrasolari nella fascia di abitabilità e sui quali è rilevante l’effetto dell’attività magnetica stellare.

Riferimento allo studio

"Multispacecraft Measurements of the Evolving Geometry of the Solar Alfvén Surface over Half a Solar Cycle" Samuel T. Badman et al 2025 ApJL 995 L37