Eruzione solare stimolata da una cometa

Eruzione solare stimolata dal passaggio di una cometa

23 dicembre 2004

Frédéric Deroche mi ha segnalato un sito:

http://www.jmccanneyscience.com

che è il sito di Jim Mac Canney, il quale mostra interessanti video relativi al passaggio di comete vicino al Sole. Queste immagini sono riprese con un coronografo, un dispositivo semplice in cui l'immagine del Sole è oscurata da un disco fissato all'estremità di un'asta (visibile). Si può così osservare la struttura della corona solare. Una cometa rappresenta una massa estremamente piccola rispetto al Sole. La cometa di Halley ha le dimensioni di una collina ed è meno massiccia. L'effetto gravitazionale, l'effetto mareale, può quindi essere considerato trascurabile. Tuttavia, avvicinandosi al Sole, la cometa attraversa un vento solare estremamente intenso. Si può pensare che acquisisca così una carica elettrica significativa. Nel filmato si può osservare, al momento in cui la cometa si trova molto vicina al Sole, che si manifesta un'esplosione solare di grande intensità. Si può supporre che il trigger potrebbe essere di natura elettromagnetica. Ecco alcune immagini estratte dal filmato:

Subito prima dell'attivazione del fenomeno

Attivazione estremamente rapida dell'eruzione solare

Prima del completamento dell'eruzione

La cometa si allontana

Per vedere il filmato (mpeg 2 megabyte)

Si tratta di un'esplosione solare stimolata. Si sa che queste hanno un effetto sul clima terrestre. Non è impossibile che i frammenti di un oggetto frammentato per effetto mareale possano un giorno colpire in massa il Sole, conferendogli un'attività, seppur temporanea, ma forse estremamente intensa, addirittura dannosa. Conosciamo abbastanza male questo insieme di fenomeni, così come valutiamo male le interazioni di tipo elettromagnetico tra pianeti e oggetti erranti. Studiando il paleomagnetismo si osserva che ci sono state forti variazioni nella geometria del campo magnetico terrestre. A cosa potrebbero essere attribuiti questi fenomeni? È bene ricordare innanzitutto una cosa: l'origine del campo magnetico terrestre rimane indeterminata. Il lettore avrà probabilmente spesso sentito parlare dell'"effetto magnetico". Tuttavia, questo rimane... una parola. Ho assistito alcuni anni fa a una conferenza tenuta a Marsiglia da un astrofisico specializzato in questo tipo di studi. Alla fine della conferenza era chiaro che in mezzo secolo i teorici non avevano fatto un passo avanti. Se non sappiamo perché la Terra possieda un campo magnetico, come potremmo immaginare il fenomeno che potrebbe invertirlo?

Personalmente penso che conosciamo molto parzialmente gli oggetti che compongono il sistema solare. Abbiamo dati sugli oggetti che rimangono tranquilli sulle loro orbite: pianeti e satelliti, ma sappiamo poco sui possibili oggetti erranti, capaci di causare perturbazioni. Ciò che sappiamo, grazie ai lavori di J.M. Souriau, è verso quale stato tende il sistema solare: verso uno stato rilassato, in cui interviene anche il numero aureo. In questo stato rilassato, i pianeti tendono a localizzarsi nello stesso piano: quello dell'eclittica. Le orbite si circolarizzano. Gli spin dei pianeti e dei satelliti si allineano. A guidare il gioco sono gli effetti mareali, dissipativi, purtroppo difficili da valutare e modellare. Sono state effettuate analisi del sistema solare con l'aiuto di computer potenti, rappresentando pianeti e altri oggetti come sfere di densità costante. Allora "fenomeni caotici" possono far capovolgere l'asse dei pianeti, ecc. E si scrive che la vita non potrebbe svilupparsi su un pianeta non accompagnato da un satellite, come il nostro, perché i "fenomeni caotici" potrebbero generare capovolgimenti imprevedibili dell'asse di rotazione.

Sono d'accordo con Souriau che questa approccio non è valido perché non tiene conto dei fenomeni dissipativi. Cosa si intende con ciò? Prendiamo innanzitutto un esempio di sistema binario supposto a priori non dissipativo. È il tandem Plutone-Caronte. Questi due corpi sono considerati in orbita intorno a un centro di gravità comune "guardandosi negli occhi", in modo "quasi stazionario". Ogni corpo deforma l'altro secondo un ellissoide il cui asse maggiore punta verso di lui.

Ma se si tratta di oggetti che orbitano intorno a un centro di gravità comune e che hanno anche un moto di rotazione proprio, allora la loro superficie, e persino tutta la loro massa, sono percorse da ciò che potremmo chiamare un'onda di densità. È... un'idea vaga. La Luna deforma così la superficie della Terra creando un'onda di un metro di ampiezza (che fa il giro della Terra in 24 ore). La Luna conferisce alla Terra in continuazione una forma di ellissoide allungato. Se la Luna orbitasse a 40.000 chilometri dalla Terra, sarebbe geosincrona. L'onda terrestre sarebbe stazionaria e non ci sarebbe alcun fenomeno dissipativo. Ma non è così. La Luna orbita intorno alla Terra in 28 giorni, mentre la Terra ruota su se stessa... 28 volte più velocemente. Pertanto trascina con sé questa "onda" terrestre. Inoltre, questo leggero dipolo modifica in modo accessorio la traiettoria della Luna, come farebbe un istruttore in un circo che tirasse sulla corda di un cavallo per fargli accelerare il passo. La Terra trasmette energia alla Luna che così si allontana da noi a ragione di 4 cm all'anno. Inversamente, il nostro satellite rallenta il moto di rotazione terrestre. I giorni erano più brevi nel passato.

Il movimento relativo di questa onda di densità, di questa onda che attraversa la Terra in 24 ore, implica un mescolamento, quindi un riscaldamento e infine una dissipation di energia per irraggiamento.

I due oggetti interagiscono. Attualmente, la Luna presenta un movimento di oscillazione, chiamato librazione, che fa sì che la Luna mostri non il 50% della sua superficie, ma il 59%. In precedenza, la Luna potrebbe aver ruotato su se stessa. Se è nata come materiale espulso a seguito di una collisione con la Terra, potrebbe aver avuto un magma, o almeno la sua fluidità poteva essere maggiore. L'evoluzione del sistema Terra-Luna resta da modellare. È effettivamente da una data relativamente recente che l'ipotesi della formazione della Luna a seguito della collisione della Terra con un corpo della dimensione di Marte ha ripreso vigore. La distribuzione della massa lunare non presenta una simmetria sferica. La Luna presenta un dislivello. Ciò si accorda con l'ipotesi secondo cui, quando la Luna si è formata, poteva essere un oggetto relativamente fluido. Così le specie più dense potrebbero essersi migrate verso il suo centro e, in modo secondario, verso la faccia rivolta verso la Terra. Poi, col tempo, il magma lunare non può che raffreddarsi, fino al congelamento, come indica l'assenza costatata di sismicità lunare.

Torniamo al sistema solare. Io orbita molto vicina a Giove e ruota anche su se stessa. Giove tende a dare a Io una forma leggermente ellittica (sempre un ellissoide allungato). La rotazione di Io implica un mescolamento dell'astro. Lì, il fenomeno dissipativo è immediatamente visibile: alimenta un vulcanismo intenso su Io. Il magma di Io non si...