Parker Solar Probe lanciata verso il Sole e i suoi misteri

È decollata ieri la sonda solare Parker della NASA, una missione storica e fra le più audaci mai tentate finora, che ha lo scopo di indagare alcuni dei segreti più profondi del nostro Sole. Gli scienziati si aspettano che questa missione rivoluzioni la nostra comprensione del Sole, le cui mutevoli condizioni si propagano in tutto il Sistema Solare, influenzandone tutti i pianeti, fra cui la Terra.

In estrema sintesi la Parker Solar Probe, che ha dimensioni più o meno paragonabili a quelle di una piccola utilitaria, viaggerà attraverso l'atmosfera del Sole e si porterà più vicino alla sua superficie di quanto abbia fatto qualsiasi veicolo spaziale prima d'ora. Fronteggerà condizioni di calore e radiazioni brutali, e la ricompensa sarà un'osservazione molto ravvicinata della nostra stella. Vediamo in dettaglio che cosa aspetta la Parker Solar Probe, chiamata così in nome dell'astronomo Eugene Parker, che per primo teorizzò l'esistenza del vento solare la cui influenza si propaga per tutto il Sistema Solare.

La Parker Solar Probe sfrutterà la gravità di Venere mediante sette "gravity-assist" flyby che le consentiranno di portarsi in orbita su una traiettoria di avvicinamento al Sole senza consumare propellente. Il primo avverrà all'inizio di novembre, quando si stima che la Parker sfreccerà alla velocità massima di circa 690.000 km/h, polverizzando il record della sonda Juno nel suo approccio a Giove del luglio 2016 (265.000 km / h).

Nel corso del tempo i flyby saranno sempre più ravvicinati perché la sonda Parker ridurrà gradualmente la sua orbita ellittica da circa 150 giorni terrestri a 88 giorni terrestri. Nei prossimi sette anni eseguirà 24 voli ravvicinati del Sole, arrivando a una distanza di soli 6,16 milioni di chilometri dalla superficie della nostra stella, all'interno dell'orbita di Mercurio e battendo il record precedente di distanza, detenuto dal veicolo spaziale Helios 2, che nel 1976 si spinse a 43 milioni di km di distanza.

In sostanza la sonda Parker volerà nella parte dell'atmosfera del Sole conosciuta come corona solare, dove effettuerà misurazioni e scatterà immagini atte a rivoluzionare la nostra comprensione della corona solare e ad espandere la nostra conoscenza dell'origine e dell'evoluzione del vento solare.

La regione in cui opererà la Parker Solar Probe è caratterizzata da condizioni estreme, con  calore intenso (quasi 1.377 gradi C) e forti radiazioni solari: la sonda dovrà sopportare circa 500 volte il carico di radiazioni solari che sperimentiamo sulla Terra. Per questo sia la sonda sia le quattro suite di strumenti (progettate per studiare campi magnetici, plasma e particelle energetiche e scattare immagini) saranno protetti da una schermatura in carbonio composito delle dimensioni di 2,3 metri e spesso 11,43 cm, capace di mantenere la maggior parte del playload scientifico a una temperatura di soli 29 gradi C.

Gli strumenti misureranno, tra le altre cose, i campi e le onde magnetiche del sole, osserveranno le particelle super energetiche nell'atmosfera solare e oltre, conteranno e caratterizzeranno le particelle del vento solare, e non ultimo fotograferanno la corona e le regioni interne dell'eliosfera.

Perché studiamo il Sole e il vento solare?

I dati che verranno raccolti con questa missione ci consentiranno di aumentare la nostra capacità di prevedere cambiamenti nell'ambiente spaziale terrestre, in primis le tempeste solari, che influenzano la vita e la tecnologia sulla Terra. Ricordiamo infatti che il vento solare influisce direttamente sull'attività dei satelliti, accorciandone potenzialmente la vita operativa e interferendo con l'elettronica di bordo. Più impariamo a conoscere i fenomeni derivati dal Sole, più potremo proteggere i satelliti da cui dipendono molte delle nostre attività.

Dato che il Sole è fonte di luce e calore per la vita sulla Terra, saperne di più ci permetterà di capire come si è sviluppata la vita sulla Terra. Non solo: il nostro Sole è l'unica stella che possiamo studiare da vicino con l'attuale tecnologia; analizzandola nel dettaglio potremo anche imparare di più sulle stelle che popolano tutto l'Universo. Nell'ottica dell'esplorazione spaziale poi, conoscere meglio la meteorologia spaziale e saper prevedere le tempeste solari consentirà di tutelare meglio i futuri veicoli spaziali e gli astronauti.

Ci sono alcuni dilemmi da risolvere: il primo fatto è che il vento solare quando raggiunge l'orbita terrestre si muove a una velocità compresa fra 1,45 milioni e 2,9 milioni di km/h. Però le particelle partono dalla superficie solare praticamente senza movimento. Questo significa che "accade qualcosa nella corona che le spara a velocità supersoniche", ha spiegato il professore Szabo a Space.com. Il problema è che gli scienziati non sono sicuri di cosa sia quel "qualcosa".

L'altra questione aperta riguarda le particelle energetiche solari (SEP) associate alle eruzioni solari  e alle eiezioni di massa coronale. Non è chiaro come possano raggiungano energie così elevate, ed è importante saperlo dato che rappresentano una minaccia per gli astronauti e per l'elettronica di bordo dei veicoli spaziali.

Non sono poi da dimenticare i misteri relativi alla corona stessa, le cui temperature variano tra 1 milione e 3 milioni di gradi Celsius, ossia solo molto più elevate di quelle che si registrano sula superficie solare, che arriva a 5.500 gradi C: un dato che intuitivamente non ha alcun senso.

Queste sono solo alcune delle domande a cui dovrà rispondere la sonda solare Parker. Restate sintonizzati per leggere gli sviluppi.