I ricercatori identificano il ruolo della turbolenza per il riscaldamento dei plasma nei brillamenti solari


Il 2 luglio The Astrophysical Journal ha pubblicato uno studio numerico su un foglio di corrente di flare solare (CS). Il Dr. Ye Jing degli Osservatori dello Yunnan dell’Accademia delle Scienze cinese e i suoi collaboratori in questo studio hanno indagato le caratteristiche della radiazione turbolenta riscontrate nelle osservazioni ultraviolette estreme (EUV).

Nel processo di un’eruzione solare, si sviluppa un lungo foglio di corrente che si collega alla galleria di flare, dove vengono rilasciate grandi quantità di energia attraverso la riconnessione magnetica. La turbolenza magnetoidrodinamica, come i plasmoidi, le strutture caotiche nei ventilatori a sovra-carcaduta (SAF), permette il passaggio di energia a cascata da grandi a piccole scale, ed eventualmente la rapida dissipazione. Tuttavia, i meccanismi relativi alle turbolenze per il riscaldamento dei plasmi in specifiche regioni sono ben lungi dall’essere pienamente compresi.

Utilizzando simulazioni magnetoidrodinamiche ad alta risoluzione 2.5D (MHD) e metodi numerici originali, i ricercatori hanno osservato la formazione di shock di terminazione multipli così come di collisioni di plasmoidi, che rendono la regione sopra il loop-top più turbolenta e riscaldano i plasmi a temperature più elevate. Quando la CS si sviluppa abbastanza a lungo, la turbolenza diventa contemporaneamente anisotropa e isotropa in diversi punti.

Nelle immagini sintetiche dell’Osservatorio della dinamica solare/Associazione di immagini atmosferiche (SDO/AIA), le strutture turbolente locali sono responsabili dei miglioramenti della radiazione intermittente in lunghezze d’onda multiple. In particolare, gli studi di spettro di Fourier per i canali AIA 131, 193 A sono fortemente in accordo con l’eruzione solare di classe X-8.2 del 10 settembre 2017, che suggeriscono che la riconnessione frammentata e turbolenta proceda in modo efficiente nella CS.

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Questo video mostra l’eruzione solare del 10 settembre 2017, classe X8.2, osservata dal Solar Dynamics Observatory della NASA. Il video mostra una miscela di luce delle lunghezze d’onda 171 e 304angstrom. La statica a circa 24 secondi nel video è causata da particelle del Sole che colpiscono lo strumento.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che il riscaldamento dei plasmi attraverso la turbolenza è un importante contributo alla fonte delle pulsazioni quasiperiodiche (QPPs) nel SAF, che arricchisce l’interpretazione per le QPPs.

Questo studio aiuta a comprendere meglio i potenziali meccanismi responsabili delle complesse strutture termiche osservate nelle eruzioni solari. Le curve di luce previste nel SAF dovrebbero essere confermate nelle osservazioni future.

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