10 Febbraio 2003 - Riconnessione magnetica ad alta velocità

Svelato il meccanismo che libera energia durante le eruzioni solari

Astronomi dell’Università del Maryland, guidati dal fisico James Drake, hanno forse trovato la spiegazione di uno degli enigmi che tormenta gli scienziati da più di quarant’anni: il modo in cui i campi magnetici rilasciano enormi quantità di energia durante le eruzioni solari, le tempeste magnetiche ai limiti dell’atmosfera terrestre e molti altri eventi cosmici in tutto l’universo.
Le linee di forza dei campi magnetici si comportano come enormi elastici. I fisici sono da tempo convinti che il meccanismo primario per il rilascio dell’energia magnetica sia un processo chiamato riconnessione magnetica, che si verifica quando linee di campo con direzioni opposte vengono in contatto. Nel corso di questo processo, le linee di campo parallele si rompono e si riconnettono, “fiondando” energia nelle due direzioni verso l’esterno. La maggior parte dell’energia viene trasmessa al flusso di particelle ionizzate (plasma) che sono spinte lungo le linee in espansione. Tuttavia, la teoria presenta un problema: predice un rilascio graduale dell’energia, cosa che invece non si verifica. I calcoli teorici, per esempio, prevedono che un’eruzione solare debba impiegare anni o decenni per liberare energia, mentre le osservazioni mostrano che impiega solo pochi minuti.
Le osservazioni di Drake e colleghi, pubblicate nel numero del 7 febbraio della rivista “Science”, indicherebbero per la prima volta che almeno parte di questa esplosione di energia avviene come risultato delle turbolenze del plasma generate durante la riconnessione. Con l’aiuto di simulazioni al computer su larga scala e di dati del satellite Polar della NASA, gli scienziati hanno scoperto che vengono generate intense correnti di elettroni. Queste provocano forti turbolenze, formando regioni tridimensionali dove la densità elettronica è molto bassa. L’intenso campo elettrico associato a queste zone provoca scattering di elettroni abbastanza forte da sostenere una riconnessione veloce.

Fonte: Le scienze Online

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