Le prime immagini della storia del Polo Sud del Sole: ecco cosa ha osservato la sonda Solar Orbiter

La sonda Solar Orbiter dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha rilasciato le prime immagini della storia del Polo Sud del Sole, osservato tra il 16 e il 17 marzo 2025 a una inclinazione di circa 17 ° rispetto al piano equatoriale solare. Il Sole infatti è stato sempre osservato da posizioni attorno all'equatore solare. Questo perché la Terra, gli altri pianeti e tutti gli altri veicoli spaziali operativi orbitano attorno al Sole sul piano dell'eclittica, il piano immaginario su cui giace l'orbita Terra-Sole. Grazie ai numerosi strumenti scientifici a bordo, la sonda ha rivelato la complessa struttura del campo magnetico al polo sud e il vorticoso movimento del plasma solare nei pressi della superficie. La sonda, lanciata il 5 febbraio 2020, sarà operativa fino al 2030 permettendo così di studiare le enigmatiche regioni polari lungo tutto il ciclo solare di 11 anni. Con l'aumentare dell'angolo di inclinazione nei prossimi anni, i dati raccolti aiuteranno gli scienziati a rifinire i modelli del ciclo solare, predire l'attività della nostra stella e in generale capire meglio come l'attività del Sole influenza quella del nostro pianeta.

Le prime osservazioni del campo magnetico al Polo Sud

Dalla sua orbita privilegiata, inclinata di 17 ° rispetto al piano equatoriale solare, la sonda Solar Orbiter ha già iniziato a fornirci i primi esaltanti dettagli del Polo Sud solare. Utilizzando lo strumento PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), la sonda ha rivelato come il campo magnetico al Polo Sud solare sia tutt'altro che ordinato. Dimenticatevi le regolari linee di campo magnetico che entrano da un polo ed escono da un altro: nel Polo Sud Sole, al massimo della sua attività del ciclo undicennale, sono presenti sia campi magnetici di polarità nord che sud.

La loro struttura è complessa e in continua evoluzione, con intensità di campo magnetico che raggiungono valori simili a quelli presenti nelle bande equatoriali, dove i campi magnetici solari sono più potenti (lì si formano infatti le macchie solari). Tutto ciò è dovuto al fatto che nei pressi del massimo solare il campo magnetico del Sole tende a invertirsi, attraversando quindi una fase di forte instabilità. Una volta passato il massimo, il campo magnetico si regolarizza, con una singola polarità di campo ai poli geografici della stella. La sonda, grazie alla sua vita stimata di 10 anni, sarà in grado di osservare l'intera durata di questo processo nei pressi dei poli.

Misurato il movimento del plasma solare

Grazie allo strumento SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment), la sonda Solar Orbiter è stata in grado di ricostruire quanto velocemente si muove il materiale solare nei pressi della superficie, in particolare in una regione di transizione dove la temperatura passa da 10000°C a più di 100,000 °C . SPICE è infatti uno spettrografo, che scomponendo la luce nelle sua lunghezze d'onda costituenti, è in grado di identificare specifici elementi chimici presenti sulla superficie solare, come idrogeno, carbonio, ossigeno, neon e magnesio. La lunghezza d'onda di questi composti chimici è nota, per cui ogni deviazione misurata dallo strumento è dovuta al movimento verso di noi o lontano da noi del materiale solare. Questo è il cosiddetto effetto Doppler, che allunga la lunghezza d'onda se la sorgente si allontana dall'osservatore (noi sulla Terra), o la accorcia se si avvicina. È per questo che la sirena di una ambulanza sembra più acuta (minore lunghezza d'onda) quando si sta avvicinando! Le misurazioni Doppler possono rivelare come le particelle vengono espulse dal Sole sotto forma di vento solare. Scoprire come il Sole produce il vento solare è uno degli obiettivi scientifici principali di Solar Orbiter.

Cos'è la missione Solar Orbiter

Solar Orbiter è una missione spaziale frutto di una collaborazione internazionale tra ESA e NASA, ma gestita dall'ESA. È dotata di diversi strumenti che permettono di scattare immagini del Sole a diverse lunghezze d'onda, oltre a essere dotato di strumenti per la misura del campo magnetico solare e l'analisi delle particelle del vento solare. La sua missione è quella di effettuare osservazioni ravvicinate del Sole, sia da latitudini equatoriali che soprattutto da alte latitudini, fornendo le prime immagini delle inesplorate regioni polari del Sole. Questo aiuterà gli scienziati a capire di più sulla nostra stella e studiare la sua connessione col nostro pianeta.

La missione è stata lanciata nel 2020 ed è stata progettata per osservare il Sole lungo tutto il suo ciclo di 11 anni di attività. La peculiarità rispetto ad altre sonde risiede nelle manovre orbitali che la sonda ha effettuato ed effettuerà per inclinare la sua orbita rispetto al piano dell'eclittica, su cui giace l'orbita Sole-Terra. Così facendo, la sonda sarà in grado di scattare foto e misurare le proprietà delle regioni polari del Sole. Solar Orbiter continuerà a orbitare attorno al Sole con questo angolo di inclinazione di 17 ° fino al 24 dicembre 2026, quando il suo prossimo sorvolo di Venere inclinerà la sua orbita di 24 °. Dal 10 giugno 2029, la sonda orbiterà attorno al Sole con un angolo di ben 33 °.

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