Brillamento solare per festeggiare l’anno nuovo

La mattina del primo giorno dell'anno, approfittando del meteo clemente, senza sapere cosa stava succedendo, ci siamo messi ad osservare il Sole tramite un piccolo telescopio solare, uno strumento appositamente concepito per l’osservazione solare. Questo piccolo strumento permette di studiare il sole direttamente, grazie ad un filtro molto selettivo che riduce tantissimo l’intensità della luce solare in modo da non causare danni alla vista e mette in evidenza alcune strutture presenti nella cromosfera solare.

Come  tutti sanno la luce solare è decisamente troppo intensa per i nostri occhi, non è possibile guardare direttamente il Sole. Men che meno lo si può fare attraverso un binocolo o telescopio. In poche frazioni di secondo l’energia in arrivo sulla retina sarebbe sufficiente a bruciarla completamente. Servono quindi metodi per ridurre drasticamente la quantità di luce in arrivo. Esistono filtri appositi, ad esempio fatti in Mylar o Astrosolar, che lasciano passare meno dello 0,001% della luce solare. Essi inoltre, schermandoci da radiazione infrarossa e ultravioletta, rendono possibile l’osservazione del sole direttamente o tramite piccoli telescopi di 3-4 cm di diametro. La luce rimane comunque così intensa che non si possono utilizzare aperture maggiori.

Il nostro piccolo telescopio utilizza un altro tipo di filtro, che non attenua in egual misura tutta la luce come fanno quelli appena descritti ma lascia passare una sottile riga spettrale (ossia un particolare “colore” della luce) azzerando quasi totalmente le restanti emissioni luminose. La riga spettrale è quella che corrisponde alla emissione di luce dell’idrogeno alfa (H-alfa o Ha), che non è altro che la luce prodotta da idrogeno ionizzato.

La luce H-alfa corrisponde alla lughezza d'onda di 6562,8 Ångström, alla quale il nostro occhio vede un colore rosso molto cupo, siamo vicini all’infrarosso.

Siccome il sole è composto per buona parte da idrogeno, a questa particolare lunghezza d’onda risultano visibili alcuni fenomeni che non sarebbero visibili in luce bianca, ossia tramite quei filtri in Astrosolar e Mylar di cui si parlava in precedenza.

I più spettacolari tra i fenomeni rilevabili da un filtro solare H-alfa sono senz'altro le protuberanze solari, ovvero i giganteschi getti di idrogeno che si innalzano dalla superficie solare seguendo le linee del campo magnetico solare.

Come si diceva, la mattina del 1° gennaio, verso le 11,30, ci siamo messi ad osservare il sole tramite il piccolo telescopio solare. Dopo tanto una giornata discreta e la voglia di dare una occhiata a come si sarebbe presentato il Sole al nuovo anno era tanta. Sul lato in basso a sinistra si notava ben presente quella che inizialmente sembrava una bella protuberanza solare, molto grande ed evidente.

In questo periodo il Sole è abbastanza attivo, quindi non ci siamo stupiti più di tanto nel vedere questa grossa formazione, anche se effettivamente era molto evidente nel piccolo strumento, cosa non comune in quanto solitamente le protuberanze si distinguono a fatica, essendo molto deboli rispetto alla luminosità del sole e piccole se paragonate alla nostra stella.

Il cielo era sereno, ma non molto limpido, c’era parecchia umidità che creava foschia nel cielo e la visione del sole risentiva un po’ di queste non perfette condizioni climatiche. I dettagli dell’immagine risultavano non nitidi, un poco sfuocati. Nonostante questo quella che credevamo essere una protuberanza era decisamente molto appariscente. La voglia di fotografarla per immortalare questa grossa struttura solare era tanta, quindi anche senza aver a disposizione attrezzatura specifica abbiamo pensato di provare.

Con una piccola webcam da pc abbiamo realizzato un filmato della superficie solare tramite il piccolo telescopio e poi tramite software specifici si è provveduto a elaborare il filmato per generare una immagine che mostrasse il più possibile in dettaglio ciò che stavamo osservando a occhio.

Questa è una tecnica comune di ripresa, che consente tramite la media di molti fotogrammi del filmato di ottenere immagini più dettagliate di quanto si possa vedere in una singola immagine. Di solito però si utilizzano telecamere apposite, ma non avendole a disposizione abbiamo cercato di sfruttare al massimo quel che potevamo utilizzare.

Questo il risultato che abbiamo ottenuto.

L’immagine non è tecnicamente di qualità elevata, in quanto la giornata non era buona per l’osservazione e l’attrezzatura non era adeguata; la ripresa è stata fatta con mezzi di fortuna proprio per avere un ricordo di questo evento (addirittura la webcam era tenuta in posizione tramite del nastro adesivo...).

L’umidità continuava ad aumentare e la qualità delle immagini peggiorava di conseguenza, quindi ci siamo arrangiati un po’ per cercare di riprendere il prima possibile questa bella formazione solare, prima che il maltempo tornasse ad oscurarci la visuale.

L’immagine è specchiata e il colore non è quello che avrebbe davvero il Sole osservato tramite un telescopio H-alfa (l’immagine sarebbe rosso cupo), ma abbiamo preferito presentare l’immagine in questo modo per una miglior visualizzazione della stessa.

Quella che ad un primo sguardo ci era sembrata una grande protuberanza, in fotografia dava l’impressione di essere una struttura più irregolare e più grande. La forma in effetti non era convincente, non rispecchiava quel che solitamente è la fisionomia comune delle protuberanze solari. Le protuberanze infatti sono formate da un grande getto di idrogeno allo stato di plasma correlate al campo magnetico del Sole; esse tendono a seguire le linee di forza del campo magnetico solare, per cui spesso assumono una forma ad arco.

Nel nostro caso il dubbio era che la protuberanza si estendesse nella direzione perpendicolare alla fotografia e quindi la forma ad arco non fosse visibile per quello. Però in questa interpretazione non ci convinceva la dimensione della protuberanza: in questo caso sarebbe stata larghissima, molto più del comune.

È nato allora il sospetto che potesse essere un fenomeno ben più violento e spettacolare, osservato giusto sul nascere, quindi avremmo voluto riprendere più a lungo l’evento in modo da capire se poteva trattarsi del principio di una eruzione solare.

Un'eruzione solare (o brillamento solare) è una violenta eruzione di materia che esplode dalla fotosfera di una stella, che crea grandi “lingue di fuoco” (in realtà lunghe colonne di particelle, in buona parte idrogeno) che si estendono nello spazio, espulse dal sole, per milioni di chilometri, che possono viaggiare a velocità anche di 1000 km/s (ossia 4-5 milioni di chilometri all'ora).

I brillamenti spesso creano anche grandi protuberanze solari ed emettono fasci di particelle (detti "vento solare") a grande energia; i brillamenti sono così intensi che i più grandi possono danneggiare le navi spaziali al di fuori della magnetosfera terrestre e disturbare comunicazioni radio sulla Terra. Immaginatela un po’ come una eruzione vulcanica sulla terra, ma con un'energia enormemente più grande, equivalente a varie decine di milioni di bombe atomiche.

Purtroppo le nubi hanno continuato ad addensarsi sempre più rendendo impossibile continuare a seguire il fenomeno dopo le 14 circa. Pertanto non siamo riusciti a osservare l’evoluzione della struttura solare abbastanza a lungo da capire se effettivamente si trattasse di una eruzione solare (flare in inglese) o di qualcos’altro.

Visto il peggiorare delle condizioni meteo avevamo un’altra possibilità per capire cosa avessimo osservato. Fare ricorso alle immagini di "Soho", una sonda spedita nello spazio grazie alla collaborazione tra Nasa ed Esa (gli enti spaziali Usa ed europeo, rispettivamente) nel 1995 con lo scopo di osservare il Sole.

Solitamente le immagini dei vari strumenti installati su "Soho" vengono rese disponibili abbastanza rapidamente, dopo due o tre giorni dalla loro cattura. Stamattina, 3 gennaio (ovviamente il pezzo è di due giorni fa, ndr), è stato possibile finalmente vedere cosa aveva ripreso la sonda il primo gennaio. Effettivamente le immagini confermano il sospetto che si trattasse di una bella eruzione solare, e non di una protuberanza come avevamo erroneamente pensato all’inizio.

Abbiamo creato un piccolo filmato componendo alcune immagini della sonda giusto per far vedere cosa ha ripreso "Soho".

Il filmato è disponibile all’indirizzo: http://www.stefano-campani.net46.net/Stefano_tmp/Sun01-01-2014.avi

Image Credit: Esa/Nasa/Soho

Nella parte bassa del filmato si può notare la grande fiammata che si espande.

L’immagine è ripresa dallo strumento Lasco C2 che visualizza la corona solare nello spazio attorno al sole tra i 2 e i 6 raggi solari (ossia circa tra 1,4 milioni di km e i 4,2 milioni di km dal centro solare). La data e ora del filmato sono espresse in tempo universale (TU), quindi l’orario è riferito al meridiano di Greenwich. Assieme alle immagini sono arrivate le conferme ufficiali che si trattava di una bella eruzione solare.

L’eruzione del 1° gennaio è stata dichiarata di classe M9.9 (fonte Nasa Sdo), praticamente X1, quindi decisamente intensa. Giusto per dare una idea la classificazione di queste “esplosioni solari” è fatta con delle lettere e dei numeri: in ordine crescente di potenza sono A, B, C, M e X; ogni classe è dieci volte più potente di quella precedente; ogni classe  è ulteriormente suddivisa linearmente in 9 classi, numerate da 1 a 9. Per esempio un brillamento M5 è la metà di un brillamento M10 che equivale a X1; X1 è la metà di X2 e così via. Oltre la classe X9, la più alta, la numerazione prosegue linearmente (X10… X11… ecc.).

Brillamenti di tale entità sono estremamente rari.

La fortuna in questo caso è stata dalla nostra parte. Abbiamo avuto una finestra meteo decente per osservare l’inizio del fenomeno, e senza saperlo, abbiamo potuto registrare il primo grande brillamento solare del 2014. Questo dimostra una volta in più come anche gli astrofili, armati di tanta pazienza, possano contribuire nel loro piccolo a ricostruire quel grande mosaico di conoscenze del nostro universo. Non è indispensabile avere attrezzature professionali per contribuire all’osservazione di ciò che ci circonda, serve tanta pazienza, tanta costanza nelle osservazioni e tanta passione.

…E un po’ di fortuna che non guasta mai… 😉

Felice 2014 a tutti.

(Gli astrofili del gruppo G.A.d.A.R. - Gruppo astrofili dell'Appennino reggiano)