Misteriose onde che sfrecciano dal sole si muovono a velocità che “sfuggono a ogni spiegazione”

Le onde ad alta frequenza che vorticano sul sole hanno lasciato gli scienziati confusi, poiché le inaspettate esplosioni di energia si muovono a velocità che sfuggono a ogni spiegazione.

Un team dell’Abu Dhabi Center for Space Science della New York University ha analizzato 25 anni di osservazioni spaziali e terrestri delle onde di energia della nostra stella ospite.

Hanno scoperto una nuova serie di onde che si muovono nella direzione opposta alla rotazione del sole, viaggiando inspiegabilmente più velocemente di quanto fosse teoricamente possibile.

Queste onde appaiono come uno schema di vortici, in un movimento vorticoso, sulla superficie del sole e si muovono a una velocità tre volte superiore a quella di altri tipi di onde sulla stella.

Conosciute come onde retrograde ad alta frequenza (HFR), forniscono informazioni senza precedenti sul funzionamento interno di una stella e potrebbero un giorno portare a nuovi tipi di fisica, poiché gli studi di follow-up cercano di spiegare come possono essere così veloci.

Le onde ad alta frequenza che sfrecciano fuori dal sole hanno lasciato gli scienziati confusi, poiché le inaspettate esplosioni di energia si muovono a velocità che sfuggono a ogni spiegazione

Un team dell'Abu Dhabi Center for Space Science della New York University ha analizzato 25 anni di osservazioni spaziali e terrestri della nostra stella ospite

Un team dell’Abu Dhabi Center for Space Science della New York University ha analizzato 25 anni di osservazioni spaziali e terrestri della nostra stella ospite

L’interno del sole, come altre stelle del suo tipo, non può essere ripreso dall’astronomia convenzionale, che si tratti di tecniche ottiche, a raggi X oa infrarossi.

Ciò significa che gli scienziati devono fare affidamento sull’interpretazione delle firme superficiali di una varietà di onde di luce, per capire cosa sta succedendo nel profondo.

Queste nuove onde retrograde ad alta frequenza, denominate per la loro contro-direzione, potrebbero essere ancora un importante pezzo di puzzle nella nostra comprensione delle stelle.

Interazioni complesse tra altre onde ben note e magnetismo, gravità o convezione potrebbero guidare le onde HFR a una velocità inaspettata, prevede il team.

Hanno scoperto una nuova serie di onde che si muovono nella direzione opposta alla rotazione del sole, viaggiando inspiegabilmente più velocemente di quanto fosse teoricamente possibile

Hanno scoperto una nuova serie di onde che si muovono nella direzione opposta alla rotazione del sole, viaggiando inspiegabilmente più velocemente di quanto fosse teoricamente possibile

“Se le onde HFR potessero essere attribuite a uno qualsiasi di questi tre processi, allora la scoperta avrebbe alcune domande aperte che abbiamo ancora sul sole”, ha affermato il ricercatore associato e autore dello studio, Chris Hanson della New York University.

“Tuttavia, queste nuove ondate non sembrano essere il risultato di questi processi, ed è eccitante perché porta a una serie completamente nuova di domande”.

Studiando la dinamica interna del sole – attraverso l’uso delle onde – gli scienziati possono apprezzare meglio il suo potenziale impatto sulla Terra e su altri pianeti.

“L’esistenza stessa delle modalità HFR e la loro origine è un vero mistero e può alludere all’eccitante fisica in gioco”, ha affermato Shravan Hanasoge, coautore dell’articolo. “Ha il potenziale per fornire informazioni sull’interno del sole altrimenti inosservabile”.

SOLE: LE BASE

Il sole è la stella nel cuore del Sistema Solare, una sfera quasi perfetta di plasma caldo, che irradia energia.

Ha un diametro di 1,39 milioni di km ed è 330.000 volte la massa della Terra.

Tre quarti della stella sono costituiti da idrogeno, seguito da elio, ossigeno, carbonio, neon e ferro.

È una stella della sequenza principale di tipo G ed è talvolta chiamata nana gialla.

Il Sole si è formato dal collasso gravitazionale della materia in una grande nuvola molecolare che si è raccolta al centro.

Il resto si appiattisce in un disco orbitante che forma tutto il resto.

Fatti e cifre

Nome: sole

pianeti conosciuti: Otto

Tipo spettrale: G2

Distanza dalla Terra: 150 milioni di km

Distanza dal centro galattico: 25.800 anni luce

Massa: 1,9885×10^30 kg

raggio: 696.342 km

luminosità: 3.828×10^26 W

temperatura: 9.929 F

età: 4,6 miliardi di anni

Rientra in un’area dell’astronomia relativamente di nicchia, nota come eliosismologia, che si basa sullo studio delle onde acustiche viste nel sole.

Questo è simile allo studio delle onde sulla Terra, che possono prevedere i terremoti.

Con il sole, lo studio di queste onde è stato utilizzato per capire di più sulla sua rotazione interna e sulla sua struttura, cosa che sarebbe impossibile usando tecniche di osservazione diretta.

Tuttavia, le onde acustiche sono insensibili a cose come i campi magnetici, l’entropia e la convezione, che sono fondamentali per le teorie della dinamica solare.

Per colmare il divario, il nuovo team ha utilizzato analisi eliosismiche e di monitoraggio della correlazione delle osservazioni terrestri e spaziali, per esaminare altri tipi di onde all’interno della stella.

“Siamo stati in grado di rilevare onde di vorticità equatorialmente antisimmetriche, che si propagano retrograde a tre volte la velocità di fase delle onde Rossby-Haurwitz dello stesso numero d’onda”, hanno scritto gli autori.

Questo si riferisce a un nuovo tipo di onda che vortica nella direzione opposta alla rotazione del sole e si muove tre volte più velocemente di altri tipi di onda.

Questo non può essere spiegato con i meccanismi idrodinamici standard, ha spiegato il team, suggerendo che una nuova fisica potrebbe essere in gioco nell’interno rarefatto e intenso di stelle come il nostro sole.

Inizialmente hanno ipotizzato che le onde siano eccitate dalla forza di Coriolis e quindi modificate dai campi magnetici interni, dalla gravità e dalla comprimibilità, ovvero quanto possono essere compresse in un dato momento, in base alle condizioni nell’area.

‘Attraverso prove osservative e argomentazioni teoriche, tuttavia, escludiamo questi meccanismi di accoppiamento. La natura ancora indeterminata di queste onde promette una nuova fisica e nuove conoscenze sulla dinamica solare.’

Il team afferma che si è rivelato difficile capire dove si inseriscono gli HFR nel più ampio contesto della dinamica solare, poiché è improbabile che appartengano all’insieme di caratteristiche che si presentano comunemente negli standard.

Il sole non è l’unico posto in cui questi tipi di onde sono stati individuati, come uno studio di 30 anni fa ha scoperto onde ad alta frequenza ancora inspiegabili nell’oceano terrestre.

Questo fenomeno continua a confondere gli scienziati dell’atmosfera per tre decenni e dieci, nonostante un grande sforzo per spiegarlo.

Conosciute come onde di Rossby oceaniche, sono state trovate al di sopra delle latitudini tropicali e si è visto che mostrano velocità di fase elevate, fino a quattro volte maggiori di quanto previsto in teoria.

“È interessante notare la somiglianza con il Sole, in quanto i movimenti fluidi associati alle modalità HFR sono visti appena fuori dall’equatore”, ha affermato il team.

“Attingere dalla letteratura atmosferica può quindi aiutarci a comprendere meglio la fisica che guida le onde HFR”, ma comprendere la fisica che le guida, hanno affermato, richiederebbe “studi teorici e numerici attenti, approfonditi e dettagliati”.

I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.

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