CME: il sole espelle massa coronale sempre più spesso.Cosa può causare?

Il sole, con le sue eruzioni solari, continua a meravigliare e ad impaurire le persone; lo stupore, dinanzi ad un aurora boreale di grande impatto visivo, viceversa, la paura che le eruzioni solari, flare, espulsioni di massa coronale, possano creare problemi seri alla Terra. Proprio in questi giorni, citando il famoso 22 settembre, come si comporta il Sole, quindi? Gli scienziati della NASA vogliono concentrarsi su un misterioso fenomeno, perché sembra sia legato a pericolose espulsioni di massa coronale (CME), di cui le poro preoccupazioni sono legate all' attività solare in continuo aumento.
 

A volte, queste cavità sono aree luminose che emettono raggi X nei loro centri.

L'ovale debole sospeso sopra l'arto superiore sinistro del sole in questa immagine è conosciuto come una cavità coronale. NASA Solar Terrestrial Relations Observatory e (STEREO) ha catturato questa immagine il 9 agosto 2007. Un team di scienziati ha ampiamente studiato questa cavità particolare al fine di comprendere meglio la struttura e campi magnetici nell'atmosfera del sole. Credit: NASA / STEREO

Il comportamento anomalo del Sole è un motivo di preoccupazione anche per noi tutti, dato che  sappiamo che l'attività vicino alla superficie del Sole sale e scende attraverso un ciclo di 11 anni che è dovuto al picco nel 2013 o 2014.Della radiazione che il Sole ci ha inviato da molti secoli a questa parte, ne ritroviamo una piccola quantità nei combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale). Questi materiali si sono originati da successive trasformazioni di piante ed animali che avevano accumulato energia dal Sole utilizzando, direttamente od indirettamente, il fenomeno della fotosintesi. Quando noi oggi bruciamo questi combustibili, di fatto, consumiamo un'eredità solare, accumulatasi in milioni di anni, che difficilmente potrà essere ricostituita in tempi ragionevoli per il suo ulteriore sfruttamento da parte dell'uomo. Ma vediamo più in dettaglio, aiutandoci con le figure 1, 2 e 3, qual é il flusso di energia che interessa la Terra.
La prima osservazione che va fatta i che il 99,98% dell'energia di cui disponiamo sulla Terra ci proviene dal Sole. Le reazioni nucleari che avvengono sul Sole producono energia in quantità di 4 x 10²⁶ joule/secondo. Il che vuol dire che la potenza fornita dal sole in tutto lo spazio è di 4 x 10²⁶ watt. Il sistema Terra-atmosfera costituisce una macchina che è circa in equilibrio dal punto di vista del bilancio della radiazione entrante ed uscente: il quasi è d'obbligo perché la Terra (da un poco di tempo a questa parte) accumula più di quanto emette. Conti accurati permettono di stabilire che la Terra-atmosfera si comporta come una macchina termica che ha la sorgente calda (circa 15 °C in media) sulla superficie della Terra, la sorgente fredda nell'atmosfera ad un quota di circa 5 Km dalla superficie della Terra (dove la temperatura media è di circa - 23°C), ed utilizza come fluido operativo la stessa aria (si osservi che il lavoro prodotto da questa macchina è assorbito dalla gravità e dalla forza di attrito interno dell'aria e di attrito tra aria e superficie dalla Terra).

Quali sono le cause gigantesche esplosioni nell'atmosfera del sole? Come si formano?

La cavità come si presentava sul lembo ovest luglio 2008 21. La posizione della cavità è indicata dal riquadro. Sorgente 

Gli scienziati vogliono capire meglio la complessità di attività solare ed i suoi eventi pericolosi. E 'fondamentale trovare un modo per capirli ed anticiparli l e ridurre al minimo il danno che potrebbe causare.

"Non so davvero cosapossono causa realmente gli CME", dice Terry Kucera, uno scienziato solare della NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland,  "Così vogliamo capire la loro struttura ancora prima di scoppiare, perché allora potremmo avere un indizio migliore perché è in eruzione e forse anche per ottenere qualche preavviso su quando saranno ad un passo dall' eruttare. "Un team di ricercatori hanno utilizzato i dati della NASA per studiare un precursore di CME chiamati cavità coronale - una formazione più grande, che appare dal lato quasi come il filamento all'interno di una lampadina di grandi dimensioni.

La struttura luminosa attorno e sopra che lampadina si chiama una banderuola, e l'interno dell'area "vuota" è chiamato un risalto della cavità coronale.Secondo gli scienziati, la cavità è a forma di un cornetto, con un tubo interno composto di campi magnetici.

La cavità risulta essere del 30% meno denso del streamer che lo circonda, e le temperature variano notevolmente in tutta la cavità, ma in gamma media da 1.4 a 1.7 milioni gradi Celsius (2,5-3000000 Fahrenheit), aumentando con l'altezza.

Naturalmente, per descrivere una cavità, uno spazio che appare vuoto dal nostro punto di vista, da 93 milioni di chilometri di distanza - non è cosa facile per gli scienziatiriuscire a decifrarla e a capirla nel migliore dei modi.

Tuttavia, gli scienziati riconoscono le cavità come blocchi di costruzione di base del campo magnetico coronale e una parte importante dello sviluppo di attività solare .

Un'altra parte (0,4x10¹⁵ W) dell'energia proveniente dal Sole muove le masse d'aria (quando una massa d'aria si riscalda aumenta di volume e diminuisce di densità per cui tende a salire verso zone più alte; i1 suo posto viene preso da masse d'aria più fredde che, avendo una densità maggiore, tendono a stare più in basso) originando i venti che possono, anch'essi, essere utilizzati per la produzione di energia meccanica od elettrica. Anche le correnti di masse d'aria, i moti convettivi dell'atmosfera e le onde del mare sono frutto di questa quota di energia solare. L'altro processo, di vitale importanza per noi, messo in moto dal Sole è la fotosintesi che impiega una quantità d'energia pari a 0,04 x l0¹⁵W. La fotosintesi è l'accumulo di energia solare nelle piante. Le piante sono cibo degli animali erbivori i quali traggono energia indirettamente dal Sole. Ma anche i carnivori utilizzano la fotosintesi, in modo ancora più indiretto poiché, mangiando animali erbivori, fanno il pieno di energia sempre dalla stessa fonte solare.

L'evoluzione della parte della cavità più giorni -. Visibile dalla Terra, luglio 2008 Fonte 

Il 9 agosto, 2012 la cavità giaceva in un angolo che le osservazionipotevano  massimizzare la cavità stessa, in contrasto con il rilievo alla base o il plasma circostante.

"Il nostro punto di tutti questi progetti di ricerca in quello che potrebbe sembrare vie laterali, è in ultima analisi, per capire la fisica dei campi magnetici nella corona", dice Sarah Gibson, uno scienziato solare presso l'Osservatorio alta quota presso il National Center for Atmospheric Research (NCAR) di Boulder, Colorado
Gibson è anche un autore su tutti e tre i documenti cavità.

"A volte queste cavità può essere stabile per giorni e settimane, ma poi improvvisamente sfociare in una CME. Vogliamo capire come ciò avvenga."