Sono immagini mai viste prima, quelle acquisite il 23 marzo 2025 dalla sonda Solar Orbiter e rese pubbliche questa settimana dall’Agenzia spaziale europea. Un punto di vista inedito sulla nostra stella che potrebbe aiutarci a chiarire alcuni dei tanti punti oscuri che ancora l’avvolgono, a partire dal mistero del ciclo solare.
Era partita nel 2020 ed ha inclinato sempre di più la sua traiettoria fino a consentire questa straordinaria impresa.
Era il 5 febbraio 2020 quando partì Solar Orbiter, una delle sonde pensate per lo studio della nostra stella più avanzate di sempre. Da allora, la sonda dell’agenzia spaziale europea ha iniziato a inclinare sempre più la sua traiettoria fino a consentire, per la prima volta nella storia, di dare un’occhiata ai poli del Sole. Immagini che aiuteranno gli scienziati a comprendere più a fondo la stella madre della Terra, inclusi il suo campo magnetico, il suo ciclo di attività di 11 anni e il vento solare. Il video mostra il polo sud del Sole da una distanza di circa 65 milioni di km. Le immagini del polo nord sono ancora in fase di trasmissione alla Terra dalla sonda.
Sono immagini senza precedenti: tutte quelle che avevamo visto fino a oggi avevano infatti come punto di vista l’equatore del Sole. Una prospettiva forzata – e inevitabile, prima di Solar Orbiter – dovuta al fatto che la Terra, come del resto gli altri pianeti, e tutti gli altri telescopi spaziali orbitano attorno al Sole mantenendosi sul piano dell’eclittica. Essendo riuscita a imprimere alla sua orbita un’inclinazione che l’ha portata al di sopra e al di sotto dell’eclittica, Solar Orbiter può invece vedere il Sole da un’angolazione del tutto nuova.
Il risultato lo possiamo ammirare nel video qui sopra. Un po’ come il cuore dell’Antartide per Amundsen il 14 dicembre 1911, quando con la sua spedizione raggiunse – primo nella storia – il Polo sud terrestre, terra incognita mai calpestata da nessun altro, a prima vista il polo sud del Sole sembrerebbe uguale al resto della superficie della nostra stella. Le cose però cambiano osservandolo con gli “occhi” speciali di cui è provvista Solar Orbiter, una suite di dieci strumenti dedicati allo studio del Sole, e in particolare con Phi, Eui e Spice – rispettivamente, una fotocamera polarimetrica ed eliosismica, una per l’ultravioletto estremo e una per l’imaging spettrale dell’ambiente coronale. Grazie per esempio alla capacità di Phi di produrre una mappa del campo magnetico, emerge che al polo sud il campo magnetico del Sole è attualmente alquanto scomposto. Mentre un normale magnete ha un polo nord e un polo sud ben definiti, le misurazioni del campo magnetico di Phi mostrano come al polo sud della nostra stella siano presenti campi magnetici con polarità sia nord che sud.
L’obiettivo principale di Solar Orbiter è quello di studiare l’eliosfera, l’ambiente elettromagnetico che circonda il Sole e che è dominato dalla sua attività e dai venti solari. Tramite le numerose sonde solari che hanno viaggiato in passato o che si trovano ancora attorno al Sole abbiamo imparato a conoscerla, ma ancora sono tanti i quesiti che restano senza una risposta soddisfacente, soprattutto per quanto riguarda l’attività del campo magnetico del Sole e gli intricati rapporti tra le regioni attive della superficie stellare e i fenomeni eruttivi come brillamenti, protuberanze e venti solari. Lo studio dei poli della stella aggiungerà dei tasselli fondamentali in questo puzzle.
Il Sole ha un ciclo di attività di circa 11 anni, in cui diviene più o meno attivo, mostrando più o meno macchie e quindi maggiore o minore attività magnetica. Ogni ciclo solare, inoltre, inverte la sua polarità, scambiando il nord e il sud magnetico: e ora siamo proprio in uno di questi momenti. Gli strumenti di Solar Orbiter hanno potuto osservare il polo del Sole proprio in un momento in cui sta avvenendo lo scambio ed entrambe le polarità – sia nord che sud – erano presenti al polo sud geografico.
Mappa del campo magnetico centrata sul polo sud del Sole ottenuta dallo strumento Polarimetric and Helioseismic Imager (Phi) di Solar Orbiter. Il colore blu indica un campo magnetico positivo, rivolto verso la navicella, mentre il rosso indica un campo magnetico negativo. È evidente la compresenza di diverse polarità magnetiche (nord e sud) rappresentate dalle macchie blu e rosse visibili fino al polo sud del Sole. Ciò accade solo per un breve periodo di tempo durante ogni ciclo solare, al massimo solare, quando il campo magnetico raggiunge l’apice dell’attività e si inverte. Dopo l’inversione del campo, dovrebbe lentamente riaffermarsi ai poli un’unica polarità magnetica. Crediti: Esa & Nasa/Solar Orbiter/Phi Team, J. Hirzberger (Mps)
Perché tanta attenzione per i poli del Sole? È una stella, mica un pianeta… cosa cambia, per esempio, fra poli ed equatore?
Risponde Alessandro Bemporad, fisico solare all’Inaf di Torino, responsabile scientifico del progetto Swelto:
«Avendo sempre osservato il Sole dal piano dell’eclittica (ossia il piano sul quale orbitano tutti i pianeti), la nostra conoscenza dei poli del Sole è limitatissima, per un semplice effetto di proiezione. In particolare ci sono pochissime misure dei campi magnetici del Sole, acquisite sfruttando il fatto che il suo asse di rotazione ha una piccola inclinazione di circa 7 gradi rispetto al piano dell’eclittica. In sostanza, avendo l’umanità sempre osservato il Sole dal piano dell’eclittica, tutta la regione dell’interno del Sole che si trova in prossimità del suo asse di rotazione (studiata dall’eliosismologia) è ignota. Lo studio dei poli del Sole potrebbe fornire alcuni tasselli mancanti nella nostra comprensione della dinamo solare».
La mappa del campo magnetico nella regione polare sud, elaborata dallo strumento PHI, mostra una distribuzione complessa di polarità sia positiva che negativa nella stessa area. Lo strumento Eui (Extreme Ultraviolet Imager) ha consentito di riprendere i gas nell’atmosfera che danno vita alla Corona nell’ultravioletto mentre Spice (Spectral Imaging of the Coronal Environment) ha invece ripreso i gas a diverse temperature consentendo di analizzare differenti strati della superficie.
Ora con i dati raccolti dai diversi strumenti, i ricercatori puntano a scoprire come si muovono i vari materiali ai poli e la presenza di possibili vortici o pattern particolari, come osservato in altri pianeta del sistema solare, come Giove e Saturno. Lo strumento Spice ha permesso per la prima volta di tracciare il modo in cui si muovono gli ioni di carbonio negli strati della superficie.
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