Osservati brillamenti ed eruzioni solari dopo circa due ore dall’individuazione in tempo reale di eventi precursori nelle immagini fornite ad alta cadenza da una rete di telescopi dell’INAF. Dopo l’allerta, le eruzioni solari sono state seguite con osservazioni spettropolarimetriche ad alta risoluzione dal telescopio solare GREGOR in funzione alle Isole Canarie, che hanno rilevato moti del plasma solare in un filamento eruttivo, sia rivolti verso il disco solare che verso l’osservatore, con velocità fino a circa 250mila km/h. Le osservazioni di filamenti che si muovono verso l’alto, sono molto rare.

I filamenti solari sono strutture che si osservano nella regione di transizione e corona solare, che appaiono scure se osservate sul disco o brillanti se proiettate oltre il lembo (in questo caso sono chiamate protuberanze) e presentano temperature più basse e densità più alte del plasma circostante. A sostenere questo materiale freddo e denso contro la gravità, fungendo anche da scudo termico, è il campo magnetico.

Capire in che modo si formino i filamenti e come il campo magnetico li sostenga, è importante poiché la loro eruzione è solitamente collegata alle espulsioni di massa coronale (CME) e allo studio della meteorologia spaziale (space weather), ambito di ricerca sempre più importante visto che le tempeste solari possono rappresentare un serio pericolo per la tecnologia e la vita nello spazio e nell'ambiente terrestre.

Questi studi necessitano di misure spettropolarimetriche ad alta risoluzione dell'atmosfera solare che permettono di ricavare le proprietà fisiche del plasma magnetizzato. Nel caso dei filamenti queste misure sono generalmente effettuate con strumenti a terra nelle righe dell’He I, la D3 a 5876 Å se l’osservazione è al lembo o nel tripletto a 10830 Å, se il filamento si trova sul disco solare.

“L’osservazione ad alta risoluzione di filamenti solari attivi e/o eruttivi rappresenta però una vera e propria sfida perché bisogna trovarsi a puntare il telescopio nel posto giusto al momento giusto, visto che è davvero molto difficile prevedere in che luogo possa avvenire un’eruzione che destabilizzi il filamento e lo faccia attivare e/o eruttare. Per questo motivo, in letteratura, non sono presenti molte osservazioni spettropolarimetriche di filamenti eruttivi. Sicuramente, concentrarsi su filamenti solari appartenenti a regioni attive con un'elevata concentrazione di energia del campo magnetico o che mostrano evidenza di campo emergente, aumenta la probabilità di osservare eventi eruttivi. Conoscere, quindi, in tempo reale come evolve l’attività magnetica nelle regioni attive solari può aiutare nella scelta della regione da osservare con i telescopi ad alta risoluzione” dice Clementina Sasso, ricercatrice INAF a Napoli e responsabile scientifica della campagna osservativa in corso.

È quanto è avvenuto nella campagna osservativa congiunta che si è appena svolta dal 21 al 30 luglio, che ha prodotto osservazioni spettropolarimetriche ad alta risoluzione di filamenti solari attivi ed eruttivi al telescopio solare GREGOR di 1.5 m all’Osservatorio del Teide di Tenerife, finanziata da SOLARNET (PI: Clementina Sasso, INAF-OACN) coadiuvate dai seguenti strumenti INAF: il celostato dell’INAF-OACN, il SAMM (Solar Activity MOF Monitor) e il Rome-PSPT (Rome Precision Solar Photometric Telescope) operati dall’INAF-OAR,il Telescopio Solare di Catania dell'INAF-OACT, il satellite Agile dell'ASI e i ricevitori radio del progetto SunDish coordinato dall'INAF-OAC.

Immagini di contesto del Gregor Telescope nell’Halpha a sinistra e in fotosfera a destra che mostrano uno dei filamenti attivi osservati il 26 luglio 2023

Le immagini a disco intero e ad alta cadenza nell’Ha e nella riga K del Ca II, ottenute al celostato di Capodimonte e al PSPT a Roma, entrambi in tempo reale, insieme alle immagini di contesto del telescopio GREGOR, si sono rivelate preziose per individuare, nell’intera campagna osservativa, ben sei eventi precursori che hanno indicato l'inizio dell'attività in diverse regioni attive, conclusesi con brillamenti che hanno attivato i filamenti presenti nel campo di vista del GREGOR.

Già nella campagna osservativa condotta a settembre 2022, con il solo utilizzo del celostato di Capodimonte e del SAMM di Roma, si era riusciti a osservare la formazione di una piccola regione attiva e di un filamento, situati proprio a centro disco, in una zona di sole quieto e puntare il GREGOR per ottenere ottimi dati. Quell'unica osservazione si rivelò ancora più importante visto che poi la campagna osservativa fu interrotta per l'arrivo di una tempesta tropicale sulle Isole Canarie.

“La rete di strumentazione, potenziata con l'aggiunta di nuovi telescopi INAF, del satellite AGILE, in grado di osservare questi eventi ad energie più alte (80-200 keV) con un sistema di allerta dedicato ai brillamenti solari e dei radiotelescopi del progetto SunDish, insieme all’intuizione del loro utilizzo in simultanea, ha assicurato il successo della campagna osservativa che potrà aiutare a comprendere la struttura magnetica dei filamenti e a discernere tra i diversi modelli teorici di supporto del campo magnetico proposti. Questo è solo il primo tentativo perfettamente riuscito di come sia possibile utilizzare insieme gli strumenti INAF per ottenere sistemi di allerta di eruzioni solari per lo studio dello Space Weather (SW). La volontà di creare una rete INAF per lo SW, caldeggiata dalla dirigenza INAF, ha portato recentemente alla formazione di un gruppo di lavoro ad hoc” conclude Sasso.