Cosa riscalda il vento solare a una temperatura di un milione di gradi, circa 175 volte più elevata di quella della superficie del Sole, e cosa lo fa accelerare fino a una velocità di quasi un milione di chilometri orari?
Questo è un fatto che apparentemente contraddice il primo principio della termodinamica, il quale stabilisce che il calore fluisce spontaneamente da una regione più calda a una più fredda e non viceversa. Quindi ci si aspetterebbe che la temperatura decresca man mano che ci si allontana dalla fonte di energia, ovvero dalla superficie del Sole, invece, l’atmosfera solare esterna e il vento solare risultano inspiegabilmente molto più caldi.
Ci sono varie teorie per spiegare tutto ciò. Ma le teorie vanno confermate o falsificate dalle osservazioni.
Questo è quello che si propone il coronografo avanzato COronal Diagnostic EXperiment (CODEX), frutto della collaborazione tra NASA, l’Istituto Coreano di Astronomia e Scienze Spaziali e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), che verrà installato a novembre 2024 sulla Stazione Spaziale Internazionale per raccogliere informazioni importanti sul vento solare.
CODEX è una missione tecnologica dimostrativa che si propone di fare qualcosa di nuovo nello studio del vento solare: non solo misurerà la densità del plasma, come i coronografi tradizionali, ma anche temperatura e velocità del vento solare, parametri finora complessi da rilevare, e potrà quindi fornire agli scienziati un quadro più completo del vento stesso, anche perché le sue osservazioni e misure saranno confrontate con quelle di altre missioni spaziali.
CODEX osserverà il vento solare molto più vicino alla superficie solare di quanto non farà la sonda Parker Solar Probe della NASA. Confrontando queste misurazioni, gli scienziati potranno comprendere meglio il quadro completo di quella regione e come il vento solare cambia mentre si allontana dal Sole e quindi da dove proviene l’energia che influenza il vento solare.
Inoltre, i risultati saranno confrontati anche con quelli di altre sonde spaziali dotate di coronografi solari, quali la missione Solar Orbiter (ESA-NASA) e la futura missione Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere (PUNCH) della NASA.
Codex esaminerà due tipi di vento solare: quello che viaggia direttamente verso l’esterno dalla nostra stella, attirando il campo magnetico dal Sole nell’eliosfera, la bolla che circonda il Sistema Solare, e quello che si forma da linee di campo magnetico che sono inizialmente chiuse, come un anello, ma poi si aprono. Queste linee di campo chiuse contengono plasma caldo e denso e, quando si aprono, il plasma caldo viene fuoriesce spinto nel vento solare, secondo un processo legato alla complessità della corona.
Questo nuovo coronografo arriva nel periodo di massima attività dell’attuale ciclo solare, il numero 25, caratterizzato da una corona solare dinamica, da venti solari più intensi e da importanti tempeste geomagnetiche.
“Proprio come per comprendere gli uragani, devi comprendere l’atmosfera e le varie correnti che influenzano la formazione della tempesta”, ha affermato Jeffrey Newmark, ricercatore principale dello strumento e scienziato presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland -“le osservazioni di CODEX contribuiranno alla comprensione dell’origine e dell’evoluzione del vento solare, delle tempeste solari e di come queste interagiscono con l’ambiente terrestre e quindi in ultima analisi alla meteorologia spaziale, aiutando a migliorare le previsioni”.
CODEX sarà lanciato con la 31-esima missione di servizi di rifornimento commerciale di SpaceX, schedulata per le ore 01:29 ora italiana di martedì 5 novembre 2024 e verrà installato roboticamente all’esterno della ISS, dove opererà senza le interferenze atmosferiche.
CODEX è stato calibrato presso il laboratorio per strumentazione spaziale dell’INAF, OPSys (Optical Payload System), ospitato presso Altec, Torino.
Guarda il video di Media Inaf di giugno 2023 in occasione della calibrazione di Codex con l’intervista a Silvano Fineschi e Davide Loreggia (INAF) e Jeffrey Newmark (Nasa Goddard Space Flight Center)
