Solar Orbiter urmărește o inversiune magnetică (switchback) din vântul solar până la sursa sa de pe Soare

Agenția Spațială Europeană (ESA) afirmă că sonda sa Solar Orbiter a urmărit o inversiune magnetică (switchback), o cută în formă de S a câmpului magnetic purtat de vântul solar, până la locul în care a luat naștere pe Soare. Rezultatul provine dintr-un articol coordonat de Jesse Coburn de la CNRS/LPP din Franța, intitulat „On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind” (Despre originea coronală a inversiunilor magnetice din vântul solar) și publicat acum în Nature Astronomy. Potrivit ESA, echipa a identificat sursa analizând particulele pe care sonda le-a găsit în interiorul structurii.

Vântul solar este un flux constant de gaz fierbinte, încărcat electric, sau plasmă, care antrenează câmpul magnetic al Soarelui în Sistemul Solar. Pe parcurs, liniile de câmp se pot răsuci, rupe sau îndoi înapoi asupra lor înseși. Inversiunile magnetice sunt o astfel de structură: au fost detectate adesea în apropierea Soarelui, dar modul în care se formează este încă dezbătut. ESA amintește că în 2022 Solar Orbiter a observat una de la distanță și a confirmat forma de S pe care cercetătorii o preziseseră, dar nu o văzuseră niciodată direct.

De data aceasta, sonda a trecut direct printr-o inversiune magnetică. „Solar Orbiter a zburat printr-o inversiune magnetică foarte mare”, spune Coburn, explicând că acest lucru a permis echipei să măsoare particule rar observate, care poartă indicii despre originea lor. În măsurătorile instrumentului Solar Wind Analyser (SWA), efectuate în timp ce Solar Orbiter se afla aproximativ la jumătatea distanței dintre Pământ și Soare, cercetătorii au găsit o combinație de particule încărcate de oxigen și carbon. ESA afirmă că acest amestec nu poate să se fi format decât în bucle magnetice fierbinți de la suprafața Soarelui.

Coburn descrie două explicații principale pentru modul în care apar inversiunile magnetice și, odată cu ele, vântul solar. Amestecul de particule o susține pe prima, reconectarea de schimb (interchange reconnection): liniile de câmp deschise, de-a lungul cărora materia poate scăpa în spațiu, întâlnesc bucle închise care se arcuiesc înapoi spre Soare, iar liniile se rup și se reconectează, astfel încât plasma prinsă anterior într-o buclă iese. Explicația concurentă se bazează pe unde și turbulență. Coautoarea Stephanie Yardley de la Northumbria University, Regatul Unit, spune că echipa vede semne și ale acestora, dar probabil doar după ce inversiunea s-a îndepărtat de Soare. În opinia ei, ambele procese sunt implicate și „pur și simplu acționează în etape diferite ale vieții unei inversiuni magnetice”.

Pe lângă datele despre particule obținute in situ, echipa a examinat imagini ale discului solar și a modelat câmpurile magnetice ale Soarelui și ale spațiului înconjurător. ESA afirmă că cercetătorii au construit un model nou pentru a stabili de unde provenea plasma, corelând măsurătorile Solar Orbiter cu date de la Solar Dynamics Observatory al NASA pentru a localiza regiunea-sursă. Potrivit ESA, lucrarea arată, de asemenea, că atmosfera Soarelui își lasă amprenta asupra particulelor vântului solar, ceea ce le-ar putea permite oamenilor de știință să reconstituie istoria plasmei măsurate departe de Soare.