Sulla superficie del Sole stanno comparendo strutture che, viste da vicino, ricordano piccole onde che si arricciano prima di rompersi. Solo che non sono onde d’acqua: sono vortici di plasma rovente, alcuni larghi appena poche decine di chilometri.
Le immagini più dettagliate mai ottenute della fotosfera solare hanno permesso agli astronomi di osservare direttamente un fenomeno previsto da tempo dalla fisica ma mai confermato sulla superficie di una stella: l’instabilità di Kelvin-Helmholtz. La scoperta, pubblicata il 5 agosto 2026 su Nature, potrebbe aiutare a capire perché il campo magnetico del Sole venga continuamente deformato, mescolato e caricato di energia.
Il Sole visto abbastanza da vicino cambia completamente aspetto
Le osservazioni sono state realizzate con il Daniel K. Inouye Solar Telescope, installato alle Hawaii e dotato di uno specchio principale di quattro metri.
La sua capacità di distinguere strutture estremamente piccole ha mostrato qualcosa che nelle immagini meno dettagliate tendeva semplicemente a scomparire: sottili striature e vortici che si formano lungo i bordi delle regioni magnetiche della fotosfera.
In alcuni casi le strutture osservate si trovano a scale di poche decine di chilometri. Le distanze medie tra i vortici analizzati risultano nell’ordine di 50-65 chilometri, valori che i ricercatori hanno ritrovato anche nelle simulazioni numeriche utilizzate per confrontare teoria e osservazioni.
Su una stella larga circa 1,4 milioni di chilometri sembrano dettagli insignificanti. Potrebbero invece essere una parte importante del meccanismo che mantiene il Sole magneticamente turbolento.
Tutto nasce quando due flussi non riescono a muoversi insieme
L’instabilità di Kelvin-Helmholtz non è un fenomeno esclusivamente solare.
Può verificarsi quando due strati di fluido o gas scorrono uno accanto all’altro a velocità differenti. La zona di contatto diventa instabile e una piccola perturbazione può trasformarsi progressivamente in un vortice, producendo forme simili a onde che si arrotolano.
Sulla Terra qualcosa di paragonabile può apparire in particolari formazioni nuvolose o sulla superficie dell’acqua quando strati mossi a velocità diverse interagiscono. Il fenomeno è stato osservato anche nelle atmosfere di pianeti giganti come Giove e Saturno.
Sul Sole, però, c’è un ingrediente in più: il materiale coinvolto è plasma elettricamente carico immerso in intensi campi magnetici.
Ed è proprio qui che la scoperta diventa interessante.
Quei piccoli vortici possono torcere il campo magnetico
Il campo magnetico solare non è una struttura rigida. Le sue linee vengono trascinate e deformate dai movimenti del plasma.
Da tempo gli astronomi sanno che le linee magnetiche possono intrecciarsi e accumulare energia. Quando la configurazione cambia rapidamente attraverso la cosiddetta riconnessione magnetica, parte di quell’energia può essere liberata e contribuire a fenomeni come brillamenti, getti ed espulsioni di massa coronale.
Il problema era capire cosa alimentasse continuamente questo intreccio alle scale più piccole.
I vortici appena osservati offrono un candidato concreto. Le instabilità sembrano comparire frequentemente lungo i bordi delle concentrazioni magnetiche, dove il movimento del plasma può piegare e deformare il campo.
È una differenza sottile ma importante: non è stato scoperto semplicemente che il Sole è “instabile”. Gli astronomi stanno iniziando a vedere uno dei processi fisici che potrebbero produrre quella instabilità magnetica.
E qui compare un secondo mistero
La stessa scoperta potrebbe avere conseguenze su un problema ancora più famoso.
La superficie visibile del Sole ha una temperatura nell’ordine dei 5.500 °C, mentre la corona, molto più lontana dal centro della stella, può raggiungere temperature di milioni di gradi. Come possa uno strato esterno diventare enormemente più caldo di quello sottostante è una delle grandi domande della fisica solare.
Secondo i ricercatori, i vortici Kelvin-Helmholtz possono favorire il trasferimento dell’energia magnetica verso scale sempre più piccole, dove quell’energia può essere dissipata sotto forma di calore. Non significa che il problema del riscaldamento coronale sia già risolto, ma introduce un meccanismo osservato direttamente che potrebbe contribuire alla spiegazione.
C’è anche un’altra conseguenza. Le instabilità mescolano plasma magnetizzato e plasma meno magnetizzato, aumentando la diffusione del campo nella fotosfera. Questo potrebbe aiutare a spiegare come il Sole riesca a riorganizzare il proprio magnetismo durante un ciclo di attività di circa undici anni.
Un dettaglio di 20 chilometri che può arrivare fino alla Terra
Per osservare questi vortici è stato necessario raggiungere una risoluzione inferiore ai 20 chilometri in alcune delle immagini più dettagliate ottenute dal telescopio Inouye. Il confronto con simulazioni magnetoidrodinamiche ha poi mostrato strutture e comportamenti molto simili a quelli presenti nei dati reali.
Il passo successivo sarà capire quanta energia questi vortici riescano effettivamente a trasportare e quanto contribuiscano alla diffusione del campo magnetico.
È una misura tutt’altro che accademica. L’energia accumulata nei campi magnetici alimenta parte dell’attività solare che, nei casi più intensi, può produrre effetti sullo space weather e interferire con satelliti, navigazione GPS, comunicazioni e reti elettriche terrestri.
Il Sole non ha improvvisamente iniziato a comportarsi in modo diverso. Semplicemente, ora riusciamo a osservare movimenti troppo piccoli per essere visti prima. E in quei minuscoli vortici potrebbe nascondersi una parte del meccanismo che tiene in movimento il suo enorme sistema magnetico.
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