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INIZIA L’ANNO DELL’ASTRONOMIA!
La COMETA LULIN osservabile
anche con un binocolo
Amatore scopre
una nuova
NEBULOSA
NEL CIGNO
Inchiesta
sul SOLE
a
2
Quanto è davvero
AFFIDABILE,
la nostra stella?
ONDE GRAVITAZIONALI
A che punto siamo con la ricerca?
Mensile - Anno 13 - Spediz. in A.P. - 45%
art. 2 comma 20/B - Legge 662/96 DCI/VE
ISSN 1594-1299
Test: Telescopio
Dobson MATH 12"
Test: Collimatore
laser Hotech SCA 2"
Un’eclisse rivela il giorno in cui
ULISSE TORNÒ A ITACA
250 anni fa tornò una
cometa, che da allora fu
chiamata HALLEY
Euro 6,00
GEN
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www.coelum.com
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“C’è qualcosa che
non va sul Sole?”
UN’INCHIESTA
a
SULL’AFFIDABILITÀ
DELLA NOSTRA STELLA
COME STABILE FONTE DI ENERGIA
2 PARTE
P
rosegue e si conclude in questo numero la nostra inchiesta sul Sole, a cui hanno contribuito moltissimi astronomi sia italiani che
stranieri. Dopo le prime quattro domande pubblicate la
scorsa puntata, la quinta che abbiamo posto riguarda la
possibilità o meno che la nostra stella (ritenuta una tranquilla
nana gialla di mezza età)possa invece manifestare – diciamo,
ogni qualche milione di anni – degli improvvisi guizzi di prolungata instabilità, sotto forma di flare esplosivi o di brusche variazioni della quantità di energia emessa. La cosa, come è possibile immaginare, potrebbe in ambedue i casi non essere piacevole per il nostro pianeta…
L’ultima nostra curiosità, più che soddisfatta dagli intervistati, è
stata invece quella di conoscere il loro parere sullo status della ricerca solare in un’epoca di grandi miglioramenti tecnologici.
Come già detto per la scorsa puntata, le risposte potranno apparire in qualche caso ripetitive, ma abbiamo preferito presentarle
nella loro interezza per dare modo al lettore di realizzare una personale “fotografia” delle informazioni operando una sorta di
compositazione. Come si sa, addizionando più immagini dello
stesso soggetto il rumore di fondo si attenua, e risalta meglio il
dettaglio comune a tutte le riprese…
Capita spesso che in occasione di conferenze o anche di semplici chiacchierate tra amici emerga la classica domanda “ma
quanto siamo sicuri che da un giorno all’altro il Sole non ci riservi qualche brutto scherzo?” Solitamente si invoca il fatto che
attualmente il sole sta attraversando la fase più “tranquilla”
della sua via, ma il dubbio è duro a svanire. Quali elementi concreti abbiamo che ci portano a escludere che tranquille stelle di
sequenza principale come il Sole non possano manifestare – diciamo ogni qualche milione di anni – una qualunque anomalia
(per esempio un aumento repentino dell’attività) che, benché
breve, possa rivelarsi letale per la vita biologica? Cosa ci dicono, per esempio, le attuali conoscenze dell’evoluzione stellare a
proposito della variazione della costante solare, oppure dell’intensità del vento solare? Quali sono i limiti suggeriti dalle attuali teorie evolutive e, soprattutto, quanto tali limiti ci mettono effettivamente al sicuro da drammatiche conseguenze qui
sulla Terra?
Hathaway – Come è già stato fatto notare, il ciclo delle macchie
solari lascia la sua impronta negli anelli di crescita degli alberi e nei
ghiacci polari e questo estende la nostra conoscenza dell’attività solare fino a circa diecimila anni fa. Ebbene, le variazioni registrate ne-
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gli anelli di crescita e nei ghiacci polari
indicano che nel corso di questo periodo
il Sole non è mai stato significativamente più attivo di quanto non lo sia ai nostri
giorni.
Pasachoff – Sono molte le cose dell’interno del Sole che noi conosciamo David Hathaway,
grazie all’eliosismologia. Seguendo le fisico solare, Maroscillazioni della superficie solare siamo shall Space Flight
in grado di comprendere molto bene le Center - NASA
temperature, le densità e i moti che avvengono al suo interno. E questo fa sì che io non mi preoccupi affatto della possibilità che il Sole possa nuocerci.
Zuccarello – Sappiamo che il Sole si trova nella fase di sequenza principale da circa 5 miliardi di anni e che, per una
stella con la massa del Sole, il tempo di permanenza sulla sequenza principale è di circa 10 miliardi di anni. A partire da-
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gli anni ‘70 del secolo scorso è stato possibile “scandagliare”
l’interno del Sole grazie allo studio delle oscillazioni solari,
che hanno permesso di verificare il modello di struttura interna che descrive come variano alcuni parametri fisici (temperatura, pressione, densità, ecc.) in funzione del raggio. Di
conseguenza, la nostra conoscenza dell’interno solare e dei
fenomeni che avvengono anche in strati che non possiamo
“vedere” direttamente è estremamente accurata. Inoltre, la
misura del flusso di neutrini emessi dal Sole ha confermato
che le reazioni nucleari presenti nel Sole avvengono secondo
le modalità descritte nel modello di struttura interna e nei modelli di evoluzione stellare, per cui non ci aspettiamo “brutti
In basso. L’illustrazione è veramente pessimistica nel ritrarre
una Terra devastata dall’aumento di calore apportato da gigantesche tempeste esplose improvvisamente nel Sole, e forse anche sterilizzata dalle radiazioni arrivate con il vento solare…
ma comunque rende bene l’essenza del dubbio che abbiamo
sottoposto agli esperti: “Siamo davvero sicuri che il Sole non
abbia mai attraversato, o potrà attraversare in futuro, degli sporadici episodi di parossismo?”.
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scherzi”.
Gli aumenti repentini di attività vengono osservati in stelle che hanno ormai
abbandonato la sequenza principale, poiché esse hanno utilizzato tutto l’idrogeno disponibile per la fusione in elio: queste stelle si trovano adesso in una fase
Francesca Zucdetta di variabilità stellare. Altre stelle
carello, Profesche potrebbero presentare fenomeni di
sore Associato alalta variabilità appartengono a sistemi
l’Università degli
binari. Sulla base di queste osservazioni
Studi di Catania.
e grazie alle numerose verifiche dei modelli di struttura e di evoluzione stellare,
è quindi possibile affermare che eventuali cambiamenti climatici o fenomeni che potrebbero avere conseguenze drammatiche per la vita sulla Terra non dovrebbero essere originati dal Sole (il condizionale è però d’obbligo, in quanto ogni
teoria in fisica è valida fino al momento in cui non si individua un processo o un esperimento che possa contraddirla).
Bemporad – L’unico modo oggi a disposizione per conoscere la variabilità solare nei suoi 4,6 miliardi di anni di anni
di vita è accettare l’ipotesi che il Sole sia una stella di sequenza principale e quindi assumere validi i risultati forniti
fin dagli anni ’30 dal cosiddetto modello solare standard. Da
questo modello sappiamo che il Sole era originariamente il
30% meno luminoso di adesso, osservazione confermata dagli studi condotti su stelle giovani di tipo solare. Il modello
standard sviluppato a tutt’oggi non fornisce tuttavia informazioni su eventuali variazioni nel corso dei miliardi di anni del
meccanismo di dinamo solare e quindi sul ciclo solare.
Un modo per studiare indirettamente l’evoluzione dell’attività solare almeno negli ultimi millenni consiste nello studio delle variazioni percentuali del radioisotopo 14C presenti
ad esempio nei tronchi degli alberi o nei ghiacci depositatisi
sulle calotte polari. Studi di questo tipo hanno dimostrato che
almeno negli ultimi 10 000 anni (pari solo allo 0,0002% della vita del Sole) il Sole non ha proseguito in modo del tutto
regolare il suo ciclo, ma sono stati osservati numerosi “grandi minimi” inattesi di attività.
Inoltre, è stata osservata una diminuzione media della concentrazione di 14C in un periodo (detto anche “periodo caldo
medioevale”) compreso tra il 1100 ed il 1250. È stato comunque recentemente dimostrato che, nonostante l’esistenza
di questi grandi minimi, il Sole ha proseguito le sue variazioni cicliche anche in assenza totale di macchie solari.
Un modo alternativo per dedurre informazioni sulla possibile attività solare nel corso di tutta la vita di questa stella può
essere quello di studiare l’evoluzione osservata nelle stelle di
sequenza principale di tipo Sole. È noto
anzitutto, da studi dell’attività magnetica
condotti su stelle di tipo solare, che il
Sole non è l’unica stella ad avere un ciclo di attività. Sono stati così trovati periodi di attività stellare che vanno dai 6
ai 14 anni, alcuni regolari, altri irregolari o aperiodici, con variazioni della brillanza totale e dell’attività magnetica che
Alessandro
vanno dallo 0,1% fino anche al 4%, riBemporad, Rispetto alle variazioni del Sole che sono,
cercatore all’Oscome detto, circa dello 0,1%. Sembra
servatorio Astroquindi che le variazioni nella brillanza
nomico di Torino.
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totale e nell’attività magnetica del Sole siano relativamente
piccole rispetto a quanto osservato nelle altre stelle simili alla nostra, il che ci porta a concludere che il Sole è una stella
di sequenza principale mediamente più “tranquilla” di quanto osservato nel resto dell’universo.
Ramelli – Come per altri tipi di eventi catastrofici causati
dalla natura, non possiamo escludere in modo assoluto eventi estremi originati dal Sole con gravi conseguenze sugli esseri viventi. Tuttavia i dati statistici a nostra disposizione ci
In alto. Il flare registrato dalla sonda STEREO (Solar TErrestrial
RElations Observatories), il 5 dicembre 2006: uno dei più intensi degli ultimi 30 anni.
In astronomia, un flare (o brillamento) è una violenta eruzione
di materia (plasma alla temperatura di diversi milioni di grado
con protoni ed elettroni liberi) che esplode dalla fotosfera di una
stella con un’energia equivalente a varie decine di milioni di
bombe atomiche. Sono spesso associati alle macchie solari e
sono probabilmente causati dal rilascio di energia in occasione
del fenomeno di riconnessione [vedi la prima puntata in Coelum n. 123] delle linee di campo magnetico.
I flare sono classificati come A, B, C, M e X a seconda della loro intensità di picco nel dominio X misurata in watt/m2 dal satellite GOES nelle vicinanze della Terra. Ogni classe è dieci volte più potente di quella precedente, con la X (la classe più energetica) che raggiunge gli 0,0001 W/m2 (si consideri che la “costante solare”, ovvero la quantità di radiazione complessiva che
la Terra riceve dal Sole per unità di superficie è di 1353 W/m2),
ed è poi ulteriormente divisa in 9 sottoclassi.
A volte i flare superano il valore massimo (X9), come ad esempio quello del 4 novembre 2003, che dopo aver saturato i rilevatori di GOES (fondo scala a X28) fu stimato a X45 ed è da considerarsi il più potente mai registrato finora arrivando a 0,0045
W/m2.
I flare emettono fasci di vento solare molto energetico in tutte
le regioni dello spettro (X, Gamma, UV) e possono quindi essere pericolosi per l’attività umana nello spazio (o nel futuro per
gli astronauti impegnati sulla superficie di pianeti – come Marte – non protetti da uno scudo magnetico). A fronte di queste
informazioni, la domanda d’obbligo è (visto che teniamo sotto
controllo tali fenomeni soltanto da pochi decenni) se il Sole sia
in grado o no di produrre dei flare talmente potenti da superare le barriere della magnetosfera terrestre e di mettere così in
pericolo l’ecosistema del nostro pianeta.
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A destra. Una serie di grafici rappresenta la variazione della temperatura terrestre in intervalli di tempo sempre più ristretti, tutti
conteggiati a partire dal presente (sulla destra, contrassegnato
dallo zero). Come si può notare, a larga scala la variazione si è
mantenuta intorno ai 5°C, e nel periodo più prossimo a noi (quello dei 150 anni) entro un intervallo di 1°C. Al momento è però difficile dire se le fluttuazioni possano in qualche modo indicare nel
Sole la fonte della variabilità energetica, o se non siano piuttosto
dovute alle più cicliche variazioni degli elementi orbitali terrestri
e della inclinazione dell’asse polare. L’unico dato abbastanza certo che abbiamo, derivato dal modello standard della fisica solare,
è che il Sole degli inizi era di circa il 30% meno luminoso di quello attuale, e che – ad esempio – ancora 300 milioni di anni fa la
costante solare era del 2,5% più piccola di quella odierna. Si tratta però di variazioni molto graduali, che non possono quindi configurarsi nel “repentino catastrofico mutamento” a cui fa riferimento la domanda che abbiamo posto agli intervistati.
Per inciso, dal terzo grafico dall’alto appare evidente come la Terra stia attualmente attraversando una fase calda iniziata ben
12 000 anni fa!
rivelano che la probabilità che ciò avvenga è estremamente piccola e ciò dovrebbe tranquillizzarci. Eventi catastrofici di altra natura come forti terremoti,
tsunami, esplosioni vulcaniche o uragani sono molto più probabili. Anche un
disastro di natura meteoritica sarebbe
verosimilmente più probabile di una caRenzo Ramelli,
tastrofe originata dal Sole.
ricercatore all’IPer quanto riguarda la scala temporale
stituto Ricerche
che ci interessa come esseri viventi, l’aSolari di Locarnalisi statistica dei dati osservativi (del
no, Svizzera.
Sole e di stelle simili al Sole) forniscono
molte più informazioni che non la teoria. Si osserva che la costante solare (che indica la potenza dell’irraggiamento del
Sole) presenta variazioni minime (dell’ordine del permille).
E per fortuna è così, altrimenti avremmo dei grandi scombussolamenti climatici. Il vento solare è invece molto variabile, ma ciò non provoca in genere grandi problemi.
Per fare previsioni su una scala temporale molto più grande (dell’ordine dei milioni di anni) allora le teorie dell’evoluzione stellare ci sono molto di aiuto. In questo ambito si
prevede un graduale aumento dell’irraggiamento proveniente dal Sole e quindi una tendenza ad un riscaldamento sulla
Terra. Poi vi sarà un aumento molto più rapido della potenza
irraggiata dal Sole, quando questo comincerà a trasformarsi
in una gigante rossa. Ma prima di allora la Terra sarà verosimilmente già divenuta inospitale per la vita [vedi in Coelum
n. 82 l’articolo “Il Destino del nostro Sistema Solare”].
Per quanto riguarda i limiti suggeriti dalle teorie, è opportuno sottolineare che teoria e statistica osservativa difficilmente riescono a fissare dei limiti assoluti. Se si tenta di fissare un limite vi saranno quasi sempre dei rischi residui seppur minimi di oltrepassarlo (è per questo che quando in statistica si fissa un limite lo si associa sempre ad un livello di
confidenza che indica la probabilità di non oltrepassarlo).
Detto questo, non esistono dunque limiti che ci mettono al sicuro. Piuttosto ciò che ci può rassicurare è che la probabilità
di oltrepassare certi limiti pericolosi è molto bassa.
Messerotti – Il modello standard del Sole e della sua evoluzione non ha subito cambiamenti significativi alla luce delle osservazioni della nostra stella e di stelle di tipo solare in
diverse fasi della loro evoluzione. Ciò conforta nel sostenere
che la situazione attuale non dovrebbe mutare almeno per i
prossimi 4 miliardi di anni. Anche quando il Sole è stato particolarmente attivo, ovvero in epoca medievale, l’epoca del
Grande Massimo, la Terra ha subito un riscaldamento globale ed un ritiro dei ghiacci, ma nessun fenomeno che abbia in
qualche modo costituito un pericolo per le specie viventi.
Eventuali pericoli per la vita sulla Terra potrebbero invece
provenire da sorgenti esterne, come l’esplosione di una “magnetar” vicina, che causerebbe un lampo di radiazione gamma così intenso da essere in grado di distruggere lo strato di
ozono del nostro pianeta, facendolo rimanere senza protezione dai raggi ultravioletti più energetici per almeno due anni.
Si ipotizza che un fenomeno di questo tipo abbia provocato
una estinzione di massa nell’Ordoviciano.
Mauro Messerotti è astronomo presso l’INAF-Osservatorio
Astronomico di Trieste e docente presso il Dip. di Fisica
dell’Università di Trieste. Si occupa di Radiofisica del Sole e
di Meteorologia dello Spazio,
anche nel contesto dell’Astrobiologia. Responsabile del Sistema Radio Solare di Trieste
(TSRS), è rappresentante nazionale italiano e Vice-Presidente dell’Azione europea COST ES0803 “Developing tools and
services for Space Weather in Europe” nonchè membro dello
Space Weather Working Team dell’Agenzia Spaziale Europea
(ESA). Si occupa da molti anni di comunicazione della scienza.
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Berrilli – La vita, anche se in forme più
semplici rispetto a quelle che conosciamo oggi, apparve sulla Terra circa 4 miliardi di anni fa. Questa continuità ci dice che la nostra stella si comporta "mediamente" in modo normale e che la vita futura non corre particolari rischi.
La teoria dell'evoluzione stellare ci dice
Francesco Berche il periodo durante il quale il Sole
rilli, docente di
“brucia” idrogeno, detto fase di sequenFisica Computaza principale, coincide con un lungo pezionale e Fisica
riodo di stabilità. Questa permanenza
Solare – Univernella sequenza principale, iniziata per il
sità di Roma Tor
Sole circa 4,6 miliardi di anni fa, durerà
Vergata.
per un tempo altrettanto lungo, fino a
quando il Sole disporrà di idrogeno per
mantenere l'attuale luminosità.
Tuttavia questi processi di fusione fanno cambiare lentamente la composizione
chimica del nucleo e con essa la struttura globale della stella. Per questo motivo
oggi il Sole è circa il 30% più brillante
di quanto non fosse all'inizio della sua
Vincenzo Anstoria evolutiva.
dretta, ricercaOvviamente questa sua variazione setore astronomo
colare di luminosità, da non confondersi
all’Osservatorio
con le piccole variazioni di irradianza toAstronomico di
tale associate al ciclo di attività, hanno
Capodimonte.
avuto un ruolo importante nella storia
climatica dei pianeti, in particolare di Venere, Terra e Marte,
i pianeti che si trovano nella cosiddetta fascia di vivibilità. Un
Sole molto meno intenso deve aver prodotto in passato cambiamenti importanti nel clima dei diversi pianeti.
Per quanto riguarda la Terra, geologi e biologi ritengono
che la temperatura media non sia variata molto durante gli ultimi 4 miliardi di anni. Lo studio delle rocce e delle prime forme di vita ci dice infatti che circa 4 miliardi di anni fa la temperatura del pianeta doveva essere simile a quella odierna, e
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In alto, Una rappresentazione artistica dell’interazione tra la
Terra e il vento solare carico di particelle emesso da un flare
esploso nel Sole mostra le caratteristiche essenziali della magnetosfera terrestre, che si estende per circa 60 000 km sul lato rivolto verso il Sole (quasi 10 volte il raggio terrestre) e per
oltre un milione di chilometri sul lato opposto. Al suo interno si
distinguono zone circoscritte, dette fasce di van Allen o fasce di
radiazione, che contengono particelle cariche ad alta energia.
Tali particelle (essenzialmente elettroni e protoni) sono le componenti del vento solare che il campo magnetico cattura e costringe, attraverso l’azione della forza di Lorentz, a compiere un
moto spiraliforme intorno alle linee di forza del campo.
Quanto potente dovrebbe essere un brillamento solare per riuscire ad avere la meglio di un simile scudo protettivo?
questo in presenza di un Sole molto meno luminoso. Questo
enigma è noto come il paradosso del “Sole debole” (Early
Faint Sun Paradox).
Più delicato è il problema del valutare possibili fattori di rischio associati all'attività solare in presenza di una civiltà altamente tecnologica. Nel 1859 la Terra fu investita da una
tempesta solare di inaudita potenza che produsse aurore visibili alle latitudini di Roma e che impedì l’uso dei telegrafi
dell’Europa e degli Stati Uniti. Si ritiene che si sia trattato
dell’evento più intenso degli ultimi 500 anni e che oggi arrecherebbe danni ai satelliti in volo per svariate decine di miliardi di euro. Condizioni di notevole attività o tempeste solari particolarmente intense, dovute a violenti brillamenti ed
espulsioni di massa coronale dirette verso la Terra e l’intero
sistema solare, potrebbero produrre effetti disastrosi sui sistemi di radiocomunicazione, sui sistemi di posizionamento
satellitare (GPS e GALILEO), sulle reti elettriche estese, sui
satelliti in volo. Inoltre, la previsione di tali eventi risulterà
essenziale durante le future esplorazioni umane verso la Luna e Marte.
È per questo che le nazioni tecnologicamente più evolute
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Mark Giampapa è Vicedirettore del National Solar Observatory e Principal Investigator per
il progetto SOLIS (Synoptic Optical Long-Term Investigations
of the Sun). Contribuisce inoltre
allo sviluppo dei programmi per
le osservazioni notturne dell’Advanced Technology Solar
Telescope. Ha pubblicato 130
studi riguardanti l’origine e la
natura del magnetismo stellare
e per le quali è stato insignito
del premio George Van Biesbroek.
impiegano risorse umane e finanziare importanti per effettuare ricerche nel campo dell'astrofisica solare e della fisica
spaziale.
Andretta – Dal punto di vista dell’evoluzione stellare, non
ci sono motivi per pensare a repentini cambiamenti della
struttura solare. Questo sia dal punto di vista teorico che osservativo: non si conoscono stelle di tipo solare (stelle nane,
singole, di mezza età, di colore giallastro) che abbiano, per
esempio, mostrato repentini e significativi cambiamenti di luminosità.
Per quanto riguarda il vento solare e in generale l’attività magnetica del Sole, entriamo nel campo dello “Space Weather”.
Il termine “Space” qui è cruciale: sebbene ci possano essere effetti anche al suolo di tempeste solari particolarmente forti (anche estesi black-out in zone prossime ai poli magnetici), il
campo magnetico terrestre è un efficacissimo scudo. Infatti, il
problema è nato da quando siamo entrati nell’Era Spaziale: satelliti e astronauti in orbita sono più esposti tempeste solari. Per
non parlare poi delle sonde interplanetarie…
Giampapa – Sto riflettendo su questa domanda osservando
l’incredibile numero di “soli” che popolano l’ammasso stellare noto come M67, nella costellazione del Cancro. Questo
ammasso ha la stessa età e composizione chimica del nostro
Sole, dunque le sue stelle sono davvero molto simili al Sole.
Ho trovato che circa il 70% di queste stelle hanno livelli medi di attività che sono come quelli del Sole. Il restante 30%
ha livelli che sono persino più bassi del minimo di qualsiasi
ciclo solare, oppure più alti del massimo dell’attuale ciclo solare. Questo potrebbe significare che per circa il 30% del
tempo il Sole potrebbe avere escursioni nei suoi livelli di attività che vanno oltre i livelli attuali, ma probabilmente non
più di un fattore o due rispetto al suo livello più elevato. Per
questo non credo che un evento che possa capitare al Sole
debba essere catastrofico per la Terra. Certo, è fondamentale
anche il fatto che la Terra possieda un suo campo magnetico
in grado di deviare molte particelle energetiche e anche un’atmosfera che ci fa da scudo contro l’energia dei raggi UV e X
impedendo loro di raggiungere la superficie. I pianeti intorno
ad altre stelle che non hanno magnetosfere come quella terrestre sarebbero posti davvero pericolosi per viverci.
Dal punto di vista dell’evoluzione stellare, sappiamo dai
modelli evolutivi del nostro Sole che tra circa 900 milioni di
anni comincerà a evolvere verso la sua fase di sub-gigante. A
quel punto le sue dimensioni si saranno estese a dismisura e
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In alto. Per quanto riguarda lo studio del Sole per mezzo di sonde, la prima missione prevista tra le numerose che prenderanno il via entro il prossimo decennio sarà la SDO (Solar Dynamic
Observatory), considerata l’erede della ormai storica SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Prenderà probabilmente il
via il 26 gennaio 2010.
la Terra sarà tanto vicina al Sole che la sua superficie finirà
con l’essere bruciata e gli oceani completamente evaporati.
Allora la vita sulla superficie del nostro pianeta sarà impossibile. Ma io sono fiducioso che in 900 milioni di anni la specie umana avrà trovato le soluzioni per evitare questa estrema “scottatura solare” della Terra!
Vorremmo riservare una domanda conclusiva alle
tecnologie oggi disponibili per gli astronomi che si occupano del Sole e al futuro delle loro ricerche. È noto
a tutti che l’astronomia “notturna” ha avuto un incredibile beneficio dall’avvento delle nuove tecnologie (ottiche adattive, interferometria), ma quanti e quali benefici ne ha tratto l’astrofisica solare? Come è cambiata negli anni l’astrofisica solare? Quali sono le prospettive future (e i sogni nel cassetto)?
Hathaway – L’Astronomia solare ha compiuto un incredibile balzo in avanti da quando è iniziata l’era spaziale. L’atmosfera del Sole – la corona – è estremamente calda e può
essere osservata al meglio nel dominio ultravioletto, in quello X e nella radiazione gamma, osservazioni che possono essere effettuate solamente dallo spazio con strumenti come
quelli di cui dispongono SOHO, TRACE, RHESSI e HINODE. Le cosiddette Coronal Mass Ejections – enormi bolle di
gas magnetizzati che vengono soffiate via dal Sole alla velocità di 1000 km/s – erano completamente sconosciute prima
che iniziasse l’era spaziale. Ora le missioni SOHO e STEREO compiono ogni giorno osservazioni di routine di questi
eventi. Le parti più esterne della corona fluiscono via dal Sole per formare il vento solare. Oggi noi abbiamo sonde spaziali come Ulysses ed ACE che tengono costantemente sotto
osservazione il vento solare e le sue variazioni. I libri di testo
che riguardano il Sole devono continuamente essere aggiornati per tenere il passo con queste nuove scoperte. Mentre vediamo come ci siano continui problemi nel reperimento di
fondi, credo che il futuro dell’Astronomia solare sia luminoso. SDO (Solar Dynamics Observatory) è già pronto per il
lancio che avverrà il prossimo anno. Sono in corso anche progetti per altre entusiasmanti missioni, quali il Solar Probe e il
Solar Orbiter.
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Pasachoff – Mi piace ricordare come
siano numerose le scoperte che in passato sono state compiute grazie all’Astronomia solare, per esempio la scoperta
dell’elio in occasione di un’eclissi nel
XIX secolo, oppure la conferma della
Teoria della Relatività Generale di Einstein nell’eclissi del 1919, oppure ancoJay M. Pasara la scoperta che il Sole emetteva onde
choff, Direttore
radio durante i primi impieghi del radar
dell'Hopkins Obnegli anni ‘40. Oggi abbiamo un bel po’
servatory e Field
di satelliti – compresi quelli del sistema
Memorial ProGPS – che devono essere affidabili e non
fessor di Astrodevono essere messi in crisi dalle tempenomia al Wilste solari, una particolarità che potrebbe
liams College di
rivelarsi preoccupante non appena si deWilliamstown
cida di trasformare i sistemi di atterrag(Massachusetts).
gio degli aerei in sistemi che si basano
sul GPS. Inoltre, il Sole è comunque il
laboratorio migliore per riuscire a comprendere la struttura e
l’evoluzione delle stelle più distanti. Questo significa che ci
saranno un bel po’ di vantaggi – pratici e intellettuali – nel futuro grazie alle ricerche solari in corso oggi.
Oliviero – Satelliti come SOHO hanno fornito una grande
quantità di dati di alta qualità e continui nel tempo, favorendo la possibilità di un monitoraggio del Sole e la collaborazione stretta tra gruppi di astrofisici per l’analisi della gran
mole di dati disponibili. Inoltre, avere a disposizione osser-
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vazioni in più regioni spettrali e, contemporaneamente, del vento solare ci ha
dato un quadro più completo dei processi in atto nel Sole e nell’eliosfera, cioè
nello spazio in cui si espande il vento solare ed in cui sono immersi i pianeti tra
cui anche la Terra. Tutto ciò, però, ha
fornito dati per circa un ciclo solare e
quindi è un po’ lontano dagli studi sulla
Maurizio Olivariabilità su scala temporale dei secoli,
viero ricercatoe quindi sui suoi effetti sulle variazioni
re astronomo
del clima terrestre.
presso l’OsserPer il futuro si punta sempre più verso
vatorio di Capoimmagini ad alta risoluzione spaziale sia
dimonte Napoli.
dallo spazio con una nuova generazione
di satelliti (come Solar Orbiter dell’ESA e le Solar Sentinels
della NASA) che da Terra con telescopi di sempre maggiori
dimensioni, come per esempio l’ATST (Advanced Technology Solar Telescope), un telescopio americano della classe
4 metri di diametro in via di realizzazione, e il progetto EST
(European Solar Telescope), un telescopio anch’esso della
classe 4 metri, ancora nella fase di studio.
Zuccarello – Anche le osservazioni solari hanno usufruito
degli ultimi sviluppi tecnologici a cui si accennava e negli ultimi anni sono stati costruiti dei telescopi solari, molti dei
quali si trovano alle isole Canarie, che hanno consentito di effettuare un enorme passo avanti nelle conoscenze dei fenomeni che avvengono nell’atmosfera solare. Inoltre le sonde
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A sinistra, una
straordinaria fotografia della fotosfera ripresa dallo Swedish
1-m Solar Telescope (vedi foto a destra), situato a La
Palma, Canarie: uno
dei primi tra gli Osservatori solari a dotarsi (nel 2002) di un
sistema di ottica
adattiva capace di
annullare quasi completamente gli effetti
della turbolenza atmosferica.
I filamenti della “penombra” delle macchie sono risolti con
una risoluzione di 0,1
secondi d’arco, che
alla distanza TerraSole corrisponde ad
una dimensione di
circa 80 chilometri.
consentono oggi di
avere un quadro più
preciso dei processi
fisici legati all’interazione di un gas altamente ionizzato (il plasma) con i campi magnetici. Grazie a
questi strumenti si è passati da una fase in cui gli studi venivano spesso fatti su basi statistiche ad una fase in cui i fenomeni solari vengono studiati mediante osservazioni in diver-
A destra. Una visualizzazione 3D del complesso che
supporterà l’Advanced Technology Solar Telescope
(ATST), lo strumento da 4 metri di diametro che consentirà un enorme salto di qualità rispetto ai “grandi” telescopi (generalmente di un metro di apertura) attualmente operativi nel campo dell’astronomia solare. Con esso
sarà possibile osservare per la prima volta (tra molto altro) l’atmosfera solare con dettagli in grado di fornire importanti informazioni sui processi fondamentali dell’interazione tra campo magnetico e plasma.
Lo studio della nostra stella con strumenti da Terra si trova in un momento cruciale, in cui risulta finalmente possibile la progettazione e realizzazione di telescopi solari
con specchi di diversi metri di diametro. I problemi di
dissipazione dell’enorme calore raccolto, nonché di abbattimento della turbolenza atmosferica creata dal Sole
stesso, sono infatti finalmente risolvibili grazie al recente sviluppo di sistemi di ottiche adattive efficienti per il
caso diurno e di controllo termico per telescopi solari di
tipo “aperto”. ATST, proposto da un consorzio di istituti
statunitensi che vedrà coinvolti anche centri di ricerca
europei ed asiatici, sorgerà alle Hawaii sulla sommità del
vulcano Haleakalá nell’isola di Maui.
se bande spettrali, consentendo quindi di avere informazioni
su ciò che avviene contemporaneamente in diverse regioni
dell’atmosfera solare e a diverse energie.
Al momento, sono in fase di studio e di progettazione due
telescopi solari, uno europeo (EST) e uno americano (ATST),
caratterizzati da un diametro della classe dei 4 metri. Le caratteristiche di questi telescopi dovrebbero permettere di osservare i fenomeni solari con una risoluzione angolare, temporale e spettrale superiore a quelle raggiunte fino ad ora. Per
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quanto riguarda le missioni spaziali, ricordiamo il progetto
ADAHELI, finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana, mentre
un altro progetto estremamente ambizioso riguarda il satellite Solar Orbiter, che dovrebbe essere costruito nella prossima
decade. Il condizionale questa volta è legato a questioni finanziarie, di sviluppo tecnologico e di priorità rispetto ad altri progetti…
Bemporad – Negli ultimi decenni, a partire cioè dai risultati incoraggianti ottenuti negli anni 1973-1979 dallo Skylab,
l’attenzione della comunità scientifica solare si è rivolta in
modo preponderante verso l’estensione delle osservazioni solari alla finestra spettrale che va dagli UV fino ai raggi X, osservazioni che possono essere condotte solo dallo spazio a
causa dell’assorbimento di queste radiazioni da parte dell’atmosfera terrestre. Le missioni spaziali hanno poi l’ovvio vantaggio di permettere un monitoraggio continuo dell’attività
solare, altrimenti impossibile da Terra; si sono inoltre recentemente dimostrate di fondamentale importanza per lo sviluppo di una nuova scienza detta “meteorologia spaziale”, il
cui scopo principale sarà quello avvisare in tempo l’umanità
dell’arrivo di intense tempeste solari prevenendo così danneggiamenti permanenti ai satelliti, rischio di esposizione a
radiazioni potenzialmente mortali per gli astronauti, blackout
da correnti geomagnetiche indotte a Terra, ecc…
Tutti questi argomenti hanno portato negli ultimi anni al
lancio di numerose missioni dedicate soprattutto alle osservazioni solari di tipo “remote sensing”, tra cui va certamente
ricordata SOHO (lanciata nel 1995 e tutt’ora operativa),
Yohkoh (che ha operato dal 1991 al 2002), TRACE (lanciata
nel 1998 e tutt’ora operativa) ed i numerosi satelliti GOES
(Geostationary Operational Environmental Satellite) lanciati
a partire dal 1975. Più recentemente, alla fine del 2006, è stata lanciate la sonda HINODE (ex Solar-B) che percorre
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un’orbita eliosincrona attorno alla Terra e
sta fornendo spettacolari osservazioni in
UV e luce bianca con
dettagli temporali e
spaziali mai raggiunti
prima, e la coppia di
satelliti
STEREO
che, posti in orbita attorno al Sole lungo
l’orbita
terrestre,
stanno fornendo le
prime osservazioni
stereoscopiche di foA sinistra, la nuova torre solare del
tosfera, cromosfera e
Big Bear Observatory (California)
corona solare.
che ospiterà il New Solar TelescoTuttavia, per motivi
pe (NST) da 1,6 metri di diametro (in
tecnici, l’uso dell’otalto) in sostituzione dell’ormai obsotica adattiva per le osleto riflettore da 65 cm operativo fin
servazioni solari è
dal 1973. Lo specchio principale è
stato fino ad oggi liun 2,4 metri f/2,4 che verrà diamitato ai soli telescoframmato fino a 1,6 metri, con una
pi da Terra, permetfocale operativa di 83,2 metri.
tendo comunque di
Dovrebbe essere operativo già verso
raggiungere elevatissime risoluzioni e di
gli inizi di quest’anno.
rendere nuovamente
“competitive” le osservazioni terrestri (perlomeno nello spettro visibile). È noto in particolare che lo studio con tecniche
spettroscopiche e polarimetriche dei fenomeni convettivi fotosferici, dei moti di plasma nelle macchie solari, dei campi
magnetici fotosferici e delle complesse strutture cromosferiche, possibili da Terra tramite osservazioni nella luce visibile, richiedono risoluzioni spaziali spinte fino agli 0,1 secondi d’arco ed elevate risoluzioni temporali (fino a 10 secondi).
Recentemente quindi le ottiche adattive sono state sviluppate in molti telescopi solari da Terra, tra cui per esempio il
DST (Dunn Solar Telescope) a Sacramento Peak nel Nuovo
Messico, ed altri si stanno attrezzando (per esempio il Big
Bear Solar Observatory in California). Diverso è invece il discorso per quanto riguarda le osservazioni di tipo interferometrico del Sole, condotte da Terra nelle micro-onde e nello
spettro radio da diversi decenni, in particolare in concomitanza con i brillamenti solari e la conseguente produzione di
burst radio.
Molte missioni spaziali dedicate all’osservazione del Sole
sono attualmente in “lista di attesa” da parte delle agenzie
spaziali americana NASA ed europea ESA, oltre a numerosissime missioni “dedicate” progettate da singoli paesi europei ed extraeuropei. Tra le varie ricordiamo ad esempio SDO
(Solar Dynamic Observatory), ASCE (Advanced Spectroscopic and Coronagraphic Explorer), SMESE (Small Explorer
for Solar Eruptions), i 3 satelliti Kuafu, il Solar Orbiter ed il
Solar Probe. In particolare queste ultime due missioni prevedono l’invio di satelliti a ridottissima distanza dal Sole (fino
a soli 8 raggi solari) in modo da permettere non solo osservazioni con tecniche di “remote sensing” con risoluzioni spaziali attualmente irraggiungibili, ma anche le prime osservazioni “in situ” del plasma solare in prossimità del Sole, eliminando del tutto grazie alla corotazione Sole-sonda gli effetti legati alla rotazione del Sole. Queste osservazioni per-
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metteranno in particolare di caratterizzare per la prima volta
le onde di plasma presenti in bassa corona e forse di risolvere definitivamente il problema del riscaldamento coronale.
Ramelli – La fisica solare ha tratto enormi benefici dalle
nuove tecnologie, sia nelle osservazioni spaziali, sia nelle osservazioni da Terra. Le ottiche adattive sono state installate in
quasi tutti i maggiori osservatori terrestri ed hanno permesso
di ottenere immagini di alta definizione. Anche all’osservatorio di Locarno abbiamo installato un sistema di ottica adattiva. Ci siamo specializzati in misure di spettro-polarimetria
che traggono vantaggio dall’uso di un polarimetro molto preciso basato su tecnologie innovative. In questo modo possiamo esplorare come mai prima d’ora i dettagli su piccola scala della struttura del campo magnetico solare e la sua influenza sui processi atomici di assorbimento e emissione ottici che avvengono sul Sole.
Per effettuare questo tipo di analisi è necessaria una selezione molto spinta della luce da misurare, cosicché le intensità luminose che arrivano ai nostri strumenti di misura sono
piuttosto deboli. Sembrerà strano, ma è proprio questo il fattore principale che limita la precisione delle nostre attuali misure. Per avere misure ancora più precise di quelle attuali, in
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futuro si potrebbe dunque trarre vantaggio da telescopi di dimensioni maggiori. Anche in risposta a queste esigenze sono
in corso di sviluppo nuovi progetti internazionali per telescopi solari più grandi.
Messerotti – I due strumenti di punta per le osservazioni
del Sole in banda ottica saranno l’Advanced Technology Solar Telescope (ATST) e l’European Solar Telescope (EST),
progettati rispettivamente dagli Stati Uniti il primo e da un
consorzio di paesi europei il secondo. Si tratta di due telescopi solari di 4 metri di apertura, che saranno dotati delle più
sofisticate tecnologie per la minimizzazione degli effetti dell’atmosfera sulla qualità delle immagini. Ci si aspetta così di
poter ottenere un’altissima risoluzione spaziale, tale da risolvere i dettagli più fini dei fenomeni di attività, come sinora
non è stato possibile fare.
Risultati ancora migliori si otterrebbero lanciando un telescopio solare con apertura di qualche metro nello spazio, ma
tale ipotesi è per ora accantonata a causa degli altissimi costi
stimati. Molti satelliti per l’osservazione del Sole sono operativi, come ad esempio SOHO, Hinode, RHESSI e STEREO, due sonde di cui una precede e l’altra segue la Terra
nella sua orbita intorno al Sole, creando una base variabile
In alto. Lo strumento IBIS (Interferometric BIdimensional Spectrometer) installato al fuoco del telescopio solare DST (Dunn Solar Telescope) nel New Mexico (USA). Il cuore dello strumento (evidenziato nella figura) è rappresentato da due interferometri di Fabry-Perot (i due grossi “cubi” metallici). Questi, sintonizzati in simultanea, forniscono immagini altamente monocromatiche della superficie
solare, e quindi permettono di ottenere spettroscopia ad alta risoluzione dello spettro solare. IBIS è stato progettato e costruito all’Osservatorio Astrofisico di Arcetri (“principal investigator” Fabio Cavallini) in collaborazione con altri istituti italiani.
Nel riquadro un’immagine appena prodotta da ricercatori del gruppo di fisica solare dell'Università di Roma Tor Vergata. Si tratta di
una delle prime regioni attive (AR11005) del nuovo ciclo solare. La ripresa, in banda G ad alta risoluzione è stata ottenuta al canale
di ottica adattiva del DST lo scorso 15/10/08 alle ore 16.10 TU. L'immagine mostra dettagli fotosferici di circa 100 km ed un "light
bridge" che attraversa la macchia, o sarebbe più corretto dire il pore (poro) vista l'assenza di penombra. Il team che ha progettato
ed effettuato le osservazione era composto da Dario Del Moro (ricercatore), Marta Vantaggiato (laureanda) e F. Berrilli (responsabile
della campagna osservativa).
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per osservare i fenomeno solari in stereoscopia ovvero fornendo informazioni sulla loro struttura tridimensionale.
Una missione solare molto attesa è il Solar Orbiter dell’ESA, il cui lancio è previsto nel 2015. Solar Orbiter si avvicinerà fino a 48 raggi solari di distanza dalla nostra stella e permetterà di osservarla con un livello di dettaglio senza precedenti. Infine ci si attendono significativi progressi nella comprensione dei legami tra la stella Sole ed il pianeta Terra da
una serie di ricerche avanzate ora in corso, finanziate dalla
Comunità Europea e promosse dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA), e dedicate allo studio della Meteorologia Spaziale cioè dei fenomeni perturbativi che hanno origine sul Sole
ed interessano la Terra in vario modo, provocando tempeste
geomagnetiche, interferenze nelle comunicazioni radio e nei
sistemi GPS, black-out nell’erogazione dell’energia elettrica,
danneggiamento dell’elettronica dei veicoli spaziali e rischio
fisiologico per gli astronauti.
Cauzzi – L’ottica adattiva ha radicalmente influenzato le ricerche da terra permettendo finalmente di raggiungere risoluzioni spaziali limitate solo dall’apertura del telescopio e
non dalla turbolenza atmosferica terrestre. È ormai routine
utilizzare l’AO su tutti i telescopi più grandi (per ora della
classe di un metro), in maniera da risolvere dettagli alla superficie del Sole dell’ordine dei 100 km. Scale così piccole
risultano essere fondamentali per la comprensione di fenomeni fisici più a larga scala: un esempio per tutti è quello della convezione, manifestata alla superficie come granulazione
guidata da moti molto forti verso il basso di materiale che si
raffredda radiativamente concentrandosi negli spazi intergranulari (< 100 km).
Anche la tecnologia per la cosiddetta MCAO (multi-conjugate AO, ottica adattiva multi-coniugata) è molto avanzata nel
caso solare, probabilmente più che in quello dell’astronomia
notturna, anche se non ancora completamente operativa. La
MCAO permetterà di ottenere un campo corretto più grande
(dell’ordine del minuto d’arco, contro i circa 10-15 arcosecondi della AO attuale), provvedendo quindi preziose informazioni sulle condizioni fisiche in zone contigue estese.
Un altro sviluppo tecnologico molto importante è stata la dimostrazione che un telescopio solare aperto può essere altamente performante (fino a pochi anni fa tutti i telescopi solari avevano il percorso ottico principale chiuso ed evacuato, per
evitare problemi di turbolenze locali). Il primo telescopio di
questo tipo è stato il DOT (Dutch Open Telescope), di 50 cm
di diametro, installato a La Palma. Il DOT utilizza un raffreddamento passivo, ovvero solo tramite l’effetto del vento. A
breve dovrebbero essere operativi sia il GREGOR, telescopio
tedesco da 1,5 m di diametro da installare a Tenerife, che l’NST, telescopio americano da 1,6 m di diametro da installare all’osservatorio del Big Bear in California. Entrambi prevedono
un sistema di raffreddamento attivo degli specchi e dei sistemi circostanti in maniera da fornire altissime risoluzioni spaziali per periodi di tempo più lunghi di quanto non consenta il
solo effetto del vento.
Questi sviluppi hanno aperto la strada all’idea di telescopi
solari con diametro sensibilmente superiore all’esistente: si
stanno infatti attualmente progettando telescopi aperti con
diametro intorno ai 4 m (impensabile fino a ieri per uno strumento sotto vuoto) in maniera da raggiungere risoluzioni spaziali dell’ordine della decina di chilometri. Il progetto più
avanzato à quello dell’americano ATST, un 4 metri fuori-as-
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se che dovrebbe iniziare la fase di costruzione ad Haleakala´ (Hawaii) nei
prossimi 1-2 anni. Anche i paesi europei
si stanno dando da fare e hanno recentemente iniziato la fase di progettazione
per un telescopio simile, EST, di 4 m in
asse, che dovrebbe venire costruito alle
isole Canarie.
Gianna Cauzzi,
La funzione fondamentale di tali telericercatore
scopi è quella di raccogliere quanta più
astronomo alluce possibile: per quanto possa sembrare
l’Osservatorio
strano, anche l’astronomia solare soffre di
Astrofisico di
carenza di fotoni! Il primo punto – ovvio,
Arcetri.
ma sempre da ricordare – è che, al limite
di diffrazione, il numero di fotoni disponibili da una certa sorgente risolta è sempre uguale, indipendentemente dal diametro
del telescopio. Il punto cruciale, però, è che strutture di piccole dimensioni evolvono in tempi rapidi. C’è quindi bisogno di
raccogliere tutte le informazioni molto velocemente, in tempi
spesso dell’ordine dei secondi, o meno. Siccome poi l’astrofisica solare sta facendo un uso sempre più esteso della spettropolarimetria (che va fatta a precisioni dell’ordine di 10-3–10-4)
si capisce come grandi aperture siano una necessità.
E veniamo allo spazio. Uno dei risultati più importanti dell’osservazione solare tramite satelliti è stato lo stabilire fermamente nella “coscienza” collettiva che il Sole, la Terra e
tutto il Sistema solare rappresentano un sistema unico, altamente dinamico e completamente connesso. Viviamo all’interno dell’atmosfera di una stella attiva, in cui il driver ultimo (l’attività magnetica solare) ha ripercussioni profonde
sulla nostra stessa vita, tramite l’effetto del vento solare e delle possibili tempeste magnetiche sulla nostra magnetosfera.
Il futuro ha in serbo molte eccitanti novità. Entro l’inizio
del 2010 la NASA dovrebbe lanciare SDO (Solar Dynamics
Observatory), un satellite nato dai risultati di SOHO e che ne
raccoglie l’eredità (i due satelliti dovranno operare insieme
per almeno qualche anno per consentirne la calibrazione congiunta). SDO fornirà immagini sia di intensità che di velocità
e campo magnetico dell’intero disco solare ad alta risoluzione spaziale e temporale. Sul versante europeo, ESA sta progettando per il 2017 il lancio di Solar Orbiter, un satellite che
racchiude strumenti per remote sensing (usando quindi la luce) e per esperimenti in situ (misura di proprietà di particelle, ecc) ad una distanza dal Sole mai raggiunta. Si prevede,
infatti che Solar Orbiter potrà arrivare a circa 50 raggi solari
di distanza dal Sole (circa 1/5 di UA) e spostarsi fino a circa
40 gradi dall’eclittica, in maniera quindi da ottenere informazioni sulle regioni polari mai viste prima con questo tipo
di strumenti (solo Ulysses si è spostato verso i poli del Sole,
ma non aveva questo tipo di strumentazione). Un punto importante sarà la misura dei campi magnetici ai poli e la loro
evoluzione temporale. Nonostante questi siano un ingrediente fondamentale per la dinamo e lo sviluppo dell’attività solare in generale (ad esempio le regioni polari sono la sorgente del vento solare “veloce”, con moti di 7-800 km/s), dall’eclittica non si possono osservare in maniera completa essenzialmente per problemi di prospettiva.
La lista di progetti e idee sarebbe ancora lunga, ma mi fermo qui, rimandando l’approfondimento a un’altra occasione.
Berrilli – L’astrofisica solare ha beneficiato delle nuove tecnologie esattamente come l’astrofisica “notturna”. I sensori
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di ultima generazione, estremamente
Sole ad altissima risoluzione spaziale dal
veloci ed efficienti dall’UV all’infravicino UV all’infrarosso con una suite di
rosso, tecniche sofisticate di ottica
strumenti di piano focale innovativa e un siadattiva, rese più complicate rispetto a
stema di ottica adattiva multiconiugata
quelle notturne dall’assenza di sorgen(www.iac.es/proyecto/EST/).
ti puntiformi, interferometri per immagini e satelliti dedicati hanno consentiGiampapa – Sicuramente l’avvento delto di studiare i processi fisici a risolule ottiche adattive e il loro impiego alle
zioni spaziali, temporali e spettrali
lunghezze d’onda visibili e infrarosse proestremamente elevate ed impensabili
mette decisivi progressi per la fisica solafino a pochi anni fa. Oggi siamo in grare. Ed è infatti proprio quella delle ottiche
do di studiare sulla superficie del Sole
adattive la tecnologia che ci dà la possibiprocessi fisici di base a scale spaziali di
lità di accingerci a realizzare il più grande
poche decine di chilometri. Scale che,
In alto, un’illustrazione tecnica raffigutelescopio solare mai costruito, l’ATST.
forse, non saranno mai raggiungibili
ra il satellite ADAHELI, di progettazioAvrà uno specchio di 4 metri e sembrerà
per nessun altra stella.
ne italiana, sullo sfondo del Sole.
più un telescopio astronomico notturno
Le prospettive future sono molte, sia
che uno dei quelli solari attualmente in
nel campo della ricerca spaziale che in quello degli strumen- uso. Ma perché è necessario uno specchio di queste dimenti a Terra. Vorrei concentrarmi su due grandi progetti che, as- sioni per studiare l’oggetto più brillante di tutto il cielo? Noi
sieme a molti colleghi delle Università e degli Istituti INAF, vogliamo osservare il Sole ad altissima risoluzione spaziale
vedono coinvolto anche il nostro gruppo di astrofisica solare in modo da poter vedere i piccoli elementi di campo magne(www.fisica.uniroma2.it/solare/index.htm): la missione tico che sono i mattoni del magnetismo dell’intero Sole. Vospaziale italiana ADAHELI e il telescopio europeo EST.
gliamo anche osservare i rapidi cambiamenti che si verificaIl progetto ADAHELI, finanziato dall’ASI (Agenzia Spa- no nella dinamica atmosfera del Sole e allo stesso tempo otziale Italiana) per lo studio di fattibilità, considera la possibi- tenere spettri ad alta risoluzione. Tutto ciò comporta la nele messa in orbita di un telescopio solare per catturare imma- cessità inderogabile di raccogliere quanta più luce possibile.
gini spettropolarimetriche della superficie del Sole e di un ra- Attualmente i nostri telescopi solari risolvono particolari sul
diometro per lo studio dei brillamenti nella regione spettrale Sole delle dimensioni più o meno equivalenti alla distanza tra
del millimetro. Questa missione si propone di studiare i pro- le Alpi italiane e il tacco dello Stivale. Con l’ATST e le otticessi fisici che portano alla formazione di una cromosfera al- che adattive operanti al limite della risoluzione del telescopio
tamente dinamica e strutturata, ed al riscaldamento dell’alta saremo in grado di osservare particolari sul Sole delle diatmosfera solare.
mensioni di 25 chilometri, meno della distanza tra il centro
Il telescopio di futura generazione EST (European Solar Te- di Roma e l’aeroporto di Fiumicino!
lescope) da 4 metri di diametro è frutto di una collaborazione
ATST rivoluzionerà la nostra comprensione del Sole. Stiamo
europea (36 istituzioni da 14 nazioni) e dovrà essere realizza- invitando altre Nazioni a unirsi agli Stati Uniti in questo proto in uno dei più importanti siti astronomici del mondo, le iso- getto e molte, compresa l’Italia, hanno segnalato il loro intele Canarie (Spagna). Questo telescopio ad elevata tecnologia – resse. La speranza è che la costruzione di ATST inizi entro la
basti accennare al fatto che il flusso di calore (W/m2) al fuoco fine del 2009 e il telescopio diventi operativo entro il 2015,
primario è confrontabile con quello sperimentato dalle barre di dunque un paio d’anni dopo il prossimo massimo solare. combustibile delle centrali nucleari – consentirà di studiare il
Interviste raccolte da Claudio Elidoro.
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