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Il Sole nasconde vortici di plasma mai osservati così da vicino
Un gruppo guidato da David Kuridze e Friedrich Wöger, del National Solar Observatory, ha osservato sulla superficie del Sole minuscoli vortici di plasma cercati da decenni. Le immagini sono state ottenute con il Daniel K. Inouye Solar Telescope alle Hawaii, il più grande telescopio solare del mondo. Le strutture rivelano quanto sia dinamico il confine tra i flussi della fotosfera e le regioni dominate da intensi campi magnetici.
Le osservazioni risalgono a una finestra di appena tre minuti nell’aprile 2025, quando lo strumento è stato puntato verso una regione attiva vicina al centro del disco solare. La camera ha lavorato alla lunghezza d’onda di 416 nanometri, registrando 740 fotogrammi al secondo con esposizioni di 100 microsecondi. Combinando duemila fotogrammi e correggendo numericamente la distorsione atmosferica, i ricercatori hanno ottenuto una risoluzione spaziale di circa 19 chilometri.
A questa scala, la fotosfera solare appare come una distesa di celle convettive, chiamate granuli, attraversata da fasci concentrati di campo magnetico. I bordi che nelle immagini meno dettagliate sembravano lisci sono risultati ricoperti da riccioli e sottili striature scure. Il gruppo ha identificato 47 interfacce con vortici: le singole strutture misuravano tra 25 e 170 chilometri, erano separate generalmente da 60-100 chilometri e potevano raddoppiare le proprie dimensioni in meno di un minuto.
I ricercatori interpretano queste strutture come instabilità di Kelvin-Helmholtz, fenomeni prodotti quando due flussi scorrono a velocità differenti lungo uno stesso confine. Un esempio familiare è la formazione di onde arricciate tra strati d’aria nelle nubi. Nel plasma solare il campo magnetico può comportarsi come una rete di fili elastici: se è orientato lungo il flusso frena le ondulazioni, mentre nelle regioni osservate punta quasi verticalmente e non riesce a bloccare i movimenti laterali.
Un’immagine compatibile con la teoria, da sola, non sarebbe stata una prova sufficiente. Il gruppo ha quindi costruito simulazioni numeriche di una porzione di fotosfera larga circa sei megametri, usando una griglia da 3,2 chilometri e la configurazione magnetica misurata nella regione reale. Le immagini sintetiche sono state filtrate e sfocate per riprodurre la risposta del telescopio. La cautela metodologica si collega alla nostra analisi sulle scoperte sopravvalutate nel quantum computing: anche in questo caso osservazione e modello devono produrre segnali coerenti.
La conseguenza concreta riguarda i modelli impiegati per descrivere il trasferimento di calore, massa ed energia magnetica nell’atmosfera del Sole. Vortici così diffusi possono alimentare turbolenza e mescolare il plasma su scale che i telescopi precedenti non riuscivano a distinguere. Per chi segue tecnologia, il risultato mostra anche che uno specchio da quattro metri, sensori velocissimi e algoritmi di ricostruzione possono trasformare dettagli prima invisibili in dati utilizzabili per la fisica solare.
Restano però limiti sostanziali. La sequenza analizzata copre soltanto tre minuti e una singola regione attiva, mentre i vortici più piccoli raggiungono già il limite di risoluzione dello strumento: potrebbero quindi esistere strutture ancora più minute. Lo studio suggerisce che queste instabilità siano comuni nelle interfacce osservate, ma non stabilisce ancora quanto contribuiscano al riscaldamento dell’atmosfera solare su scala globale. Serviranno campagne più lunghe, regioni differenti e misure magnetiche complementari prima di aggiornare in modo definitivo i modelli del Sole.
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