Scoperto cosa avviene nella stella prima di un’eruzione estrema

Eruzione solare di classe X9 2024

Tre ore prima dell’esplosione, la nostra stella aveva già iniziato a comportarsi in maniera insolita. Nulla che l’occhio umano potesse cogliere, naturalmente. Dalla Terra, il Sole appare come quel disco abbagliante che scandisce le ore diurne e ci costringe a socchiudere le palpebre. Tuttavia, negli strumenti di osservazione spaziale, la sua atmosfera stava raccontando una storia diversa: plasma più intenso, agitazione crescente, flussi turbolenti e vibrazioni costanti in un’area magnetica particolarmente fragile.

Il 3 ottobre 2024, la zona attiva NOAA 13842 generò un flare di classe X9.0, uno degli episodi più violenti documentati in quel periodo del ciclo solare. Nelle riprese del Solar Dynamics Observatory della NASA, l’evento appare come un’esplosione di luce bianca intensa sulla superficie stellare, un punto incandescente immerso in una massa di plasma ribollente. La sigla X identifica la fascia più estrema dei brillamenti solari. Il valore 9 è eloquente: fenomeni di questa portata sono eccezionali e proprio per questo rappresentano opportunità uniche per la ricerca.

Un flare solare consiste in un rilascio improvviso di energia accumulata nei campi magnetici. Si verifica quando questi campi si contorcono, si sovrappongono, accumulano tensione e infine cedono bruscamente. Il risultato è un’ondata di radiazione che viaggia nello spazio alla massima velocità possibile. Per noi sulla superficie terrestre, protetti dall’atmosfera e dalla magnetosfera, il pericolo fisico diretto rimane assente. Per le tecnologie, invece, la questione è diversa: trasmissioni radio, satelliti artificiali, sistemi GPS e infrastrutture orbitali possono subire danni dagli eventi più potenti, specialmente quando al brillamento si accompagnano altre manifestazioni eruttive.

Le fasi precedenti l’esplosione

L’aspetto più rilevante della ricerca riguarda quanto accaduto nelle ore antecedenti. Solitamente i grandi flare vengono analizzati dopo la loro manifestazione, quando il fenomeno è ormai in corso e gli strumenti ne seguono lo sviluppo. In questo caso lo scenario era differente. La zona attiva NOAA 13842 aveva già fornito evidenze di intensa attività nei giorni precedenti, incluso un brillamento X7.1 il 1° ottobre 2024 e un episodio di classe M poche ore prima dell’X9. Per questa ragione numerosi osservatori solari stavano già monitorando attentamente quella regione.

Fra questi figurava IRIS, Interface Region Imaging Spectrograph, un osservatorio orbitale della NASA progettato per esaminare con estrema precisione una fascia sottile e dinamica dell’atmosfera solare, compresa tra cromosfera e regione di transizione. Si tratta di una sorta di zona di confine fisica, il punto dove energia e materia si spostano verso gli strati esterni della stella. IRIS opera nell’ultravioletto e consente di rilevare non soltanto l’intensità luminosa di un’area, ma anche il comportamento del materiale solare.

Nel recente studio pubblicato su Solar Physics, gli studiosi hanno esaminato quasi cinque ore di informazioni raccolte prima del flare. Si sono focalizzati su tre indicatori: l’intensità luminosa del plasma, il suo spostamento lungo la direzione di osservazione e la velocità non termica, ovvero un parametro che misura turbolenza e movimenti caotici del plasma. In termini più semplici: hanno verificato se la materia solare stava diventando più luminosa, più instabile e più caotica.

La conclusione è affermativa. Tutti e tre i parametri hanno iniziato a salire circa tre ore prima dell’evento. Il risultato indica una progressiva destabilizzazione del campo magnetico nella regione attiva. Una preparazione graduale, quasi una pressione che si accumula sotto l’apparenza del fenomeno. Successivamente, circa 15 minuti prima dell’inizio del brillamento, l’atmosfera solare ha accelerato: la turbolenza è aumentata in modo marcato e il plasma ha evidenziato spostamenti verso l’esterno, coerenti con una fase più intensa di liberazione energetica.

Il ritmo celato nella materia stellare

L’elemento più intrigante concerne le pulsazioni. Gli studiosi hanno rilevato che luminosità, movimento e turbolenza oscillavano seguendo ritmi relativamente costanti. Un ciclo si ripeteva ogni 7-10 minuti, l’altro ogni 18-21 minuti. Queste pulsazioni si concentravano in prossimità della linea di inversione di polarità, ovvero la zona dove campi magnetici con orientamenti opposti si confrontano.

È un limite fragile. Simile a una giuntura sottoposta a trazione eccessiva: rimane integra finché resiste, poi basta una sollecitazione aggiuntiva e il materiale si rompe. Nella stella, quella rottura avviene attraverso la riconnessione magnetica, un meccanismo in cui le linee del campo magnetico si spezzano e si ricollegano in una nuova disposizione, sprigionando energia.

Gli autori della ricerca mantengono prudenza sulle origini precise di tali oscillazioni. Potrebbero rappresentare onde che percorrono l’atmosfera solare, oppure piccoli fenomeni di riconnessione magnetica che anticipano l’eruzione principale. In ogni caso, l’informazione è preziosa perché documenta una stella già in trasformazione prima del grande lampo. Il brillamento X9, dunque, appare meno come un evento improvviso e più come il risultato di una fase preparatoria quantificabile.

La previsione rimane distante

Da qui a prevedere i flare solari con ore di preavviso, tuttavia, il percorso resta considerevole. La ricerca riguarda un singolo episodio, per quanto significativo e ottimamente documentato. Occorre verificare se gli stessi segnali emergano anche prima di altri brillamenti potenti, con identica sequenza, medesima intensità e analoga posizione rispetto ai campi magnetici.

L’aspetto più promettente risiede proprio nella combinazione degli indicatori. Nessun parametro, considerato isolatamente, sembra sufficiente come segnale affidabile. La possibile traccia pre-eruttiva nasce dall’insieme: incremento della luminosità, crescita della turbolenza, spostamenti coordinati del plasma, pulsazioni regolari vicino alla linea dove i campi magnetici si scontrano. Un insieme di indizi, più che un allarme già operativo.

Per il meteo spaziale rappresenterebbe comunque un progresso enorme. Attualmente la stella viene sorvegliata ininterrottamente, e gli enti che gestiscono la meteorologia spaziale valutano la probabilità di flare di classe C, M e X. Disporre di segnali più solidi nelle ore precedenti gli eventi maggiori contribuirebbe a salvaguardare satelliti, trasmissioni, operazioni spaziali e sistemi tecnologici vulnerabili. Anche pochi minuti supplementari, in determinate circostanze, possono risultare decisivi. Tre ore costituirebbero un margine molto più confortevole.

Fonte: Solar Physics