Astronomia coronale di espulsione

Espulsione di massa coronale (CME), grande eruzione di plasma magnetizzato dall'atmosfera esterna del Sole, o corona, che si propaga verso l'esterno nello spazio interplanetario. Il CME è una delle principali caratteristiche transitorie del Sole. Sebbene sia noto per essere stato formato da riconfigurazioni esplosive di campi magnetici solari attraverso il processo di riconnessione magnetica, il suo esatto meccanismo di formazione non è ancora stato compreso.

I CME veloci provocano shock interplanetari nel vento solare e provocano le più intense tempeste geomagnetiche sulla Terra. I principali motori del tempo spaziale, le tempeste geomagnetiche sono disturbi nella magnetosfera terrestre che possono avere un impatto significativo sui sistemi tecnologici sia terrestri che spaziali. Il loro processo di formazione, struttura tridimensionale, evoluzione mentre si propagano attraverso lo spazio interplanetario, relazione con i brillamenti solari e impatto sull'ambiente spaziale terrestre sono aree importanti della ricerca sulla fisica solare e spaziale.

Osservazioni e aspetto

Prima dell'invenzione del coronagraph (uno strumento che posiziona un disco occulto davanti al Sole per bloccare la sua luce brillante), la corona del Sole era visibile solo per pochi minuti durante le eclissi solari totali, quando la Luna si comportava come il disco occulto. Con l'avvento dell'astronomia solare basata sullo spazio nei primi anni '70, si potevano fare osservazioni ad alta risoluzione e relativamente continue della corona del Sole, consentendo l'osservazione di routine dei CME.

I CME sono osservati come anelli o bolle di plasma denso che si propagano lontano dal Sole e che perturbano e interagiscono con il vento solare circostante e il campo magnetico interplanetario (FMI). Quei CME osservati in situ dai veicoli spaziali nel vento solare, chiamati CME interplanetari (o ICME), sono spesso caratterizzati da campi magnetici contorti (o corde di flusso magnetico); tali ICME sono comunemente chiamate nuvole magnetiche.

Proprietà

I CME sono strutture molto grandi e dinamiche che possono contenere più di 10 ¹⁵ grammi di materiale solare. Possono avere una dimensione radiale di 0,25 unità astronomiche (UA; 37 milioni di km, o 23 milioni di miglia) quando passano sulla Terra, che è 1 UA (150 milioni di km, o 93 milioni di miglia) dal Sole. I CME che vengono lanciati verso la Terra sono chiamati CME aureoli perché quando si avvicinano alla Terra, appaiono più grandi del Sole, creando un "alone" di emissione coronale luminosa completamente attorno ad esso.

Il tasso di occorrenza di CME generalmente segue il ciclo solare di 11 anni dell'attività delle macchie solari e le CME si verificano più frequentemente e sono più intense attorno al massimo solare. I CME causano le più grandi tempeste geomagnetiche. Esistono due tipi principali di tempeste geomagnetiche: tempeste ricorrenti e non ricorrenti. Le tempeste ricorrenti sono causate da elementi sul Sole chiamati fori coronali che vivono per diversi mesi e generano regioni di interazione corotanti (disturbi nel vento solare dove il vento solare veloce dai fori coronali raggiunge il lento vento solare) che si ripetono sul 27 -giorno periodo di rotazione solare. Le tempeste non ricorrenti si verificano sporadicamente durante la rotazione solare ma sono principalmente causate da CME. Le regioni di interazione corotante sono più comunemente osservate durante la fase di declino del ciclo solare (pochi anni dopo il massimo solare) in minimo solare, mentre i CME sono visti più spesso durante il massimo solare.