Si è spento il 15 marzo 2022 all’età di 94 anni, Eugene Newman Parker, fisico americano che ha rivoluzionato la nostra comprensione del Sole. Scienziato visionario e pioniere dell’eliofisica, con una laurea in Fisica alla Michigan State University e un dottorato presso il Caltech, “Gene” Parker era professore emerito di fisica, astronomia e astrofisica presso l’Università di Chicago. Lo scienziato, nel 2017 ha dato il nome alla sonda della NASA dedicata all’esplorazione del Sole: la Parker Solar Probe.

Il vento solare supersonico

Nel 1958 il dottor Parker pubblicò la sua teoria del vento solare, secondo cui la corona del Sole si espandeva in modo supersonico fino alle parti più esterne del Sistema Solare. Prima di tale lavoro si era ipotizzata l’esistenza di un lieve flusso continuo di particelle dal Sole. L’idea di Parker che parlava di un deflusso vigoroso, denso e dinamicamente complesso era così fuori dagli schemi per l’epoca, da suscitare critiche e incredulità dalla maggior parte della comunità scientifica.

Osservazioni successive confermarono però la teoria del dottor Parker. Lo studio della struttura dettagliata e della dinamica del vento solare ha animato gran parte dell’esplorazione scientifica durante gli anni ’60. Il concetto poi esteso ad altre stelle è diventato uno dei fondamenti più importanti dell’astrofisica stellare moderna.

La spirale di Parker nel campo magnetico solare

Sempre negli anni ’50, Eugene Parker propose che il campo magnetico solare avesse una forma a “spirale di Parker”, che cambia nel Sistema Solare esterno. In poche parole, mentre il Sole ruota, il suo campo magnetico si contorce in una spirale, mentre si estende attraverso il Sistema Solare. Di conseguenza, circa 10-20 unità astronomiche dal Sole il campo magnetico è quasi toroidale (puntato attorno all’equatore del Sole) piuttosto che:

• poloidale (puntato dal polo nord al polo sud, come in una barra magnetica).
• Radiale (puntato verso l’esterno o verso l’interno, come ci si potrebbe aspettare dal flusso del vento solare se il Sole non stesse ruotando).

La forma a spirale amplifica notevolmente anche la forza del campo magnetico solare nel Sistema Solare esterno. Potrebbe essere responsabile della rotazione solare differenziale, in cui i poli del Sole ruotano più lentamente (circa un periodo di rotazione di 35 giorni) rispetto all’equatore (circa un periodo di rotazione di 27 giorni). Questo a causa della forza di tensione magnetica. Durante il massimo solare l’intero campo magnetico del Sole si ribalta, alternando così la polarità del campo ad ogni ciclo solare. La spirale di Parker è oggi nota come foglio di corrente eliosferica.

Il riscaldamento della corona solare

Cercando di affrontare il problema del riscaldamento coronale, nel 1987 Parker propose che la corona del Sole potesse essere riscaldata da una miriade di minuscoli nanoflares. Si tratterebbe di eventi simili ai bagliori solari, ma molto più contenuti, che avvengono nell’atmosfera esterna della stella.

Inizialmente suggerita da Thomas Gold e successivamente sviluppata dal dottor Parker, la teoria dei nanoflares ipotizza che essi nascano da eventi di riconnessione magnetica. Essa convertirebbe l’energia immagazzinata nel campo magnetico solare nel movimento del plasma. Su scale di lunghezza così piccole, esso risulterebbe presto smorzato dalla turbolenza e dalla viscosità. In questo modo l’energia viene rapidamente convertita in calore.

Sulla base della teoria di Parker, l’emissione proveniente da un grande flare solare potrebbe essere causata da una serie di nanoflares, non osservabili singolarmente.

Eugene resta con noi nella Parker Solar Probe

Nel 2018 la NASA ha lanciato la sonda spaziale Parker Solar Probe (PSP), con lo scopo di effettuare osservazioni della corona esterna del Sole. La sonda deve il suo nome al professor Parker ed è il primo veicolo spaziale della NASA intitolato a una persona vivente.

La PSP ha “toccato” la superficie del Sole a dicembre 2021 scendendo nella corona del Sole. Entro il 2025 viaggerà ancora fino a raggiungere 8.86 raggi solari dalla superficie. Con il record di veicolo spaziale più vicino al Sole in assoluto, la sonda della NASA continua il suo viaggio tenendo il dottor Parker con noi, in attesa di proseguire con le scoperte rivoluzionare da lui iniziate nello corso di questo secolo. E di cui noi gli siamo profondamente grati.

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