Modellistica di CME

Le espulsioni di massa nella corona solare (Coronal Mass Ejections - CME) sono tra gli eventi piú energetici del sistema solare. Sono spettacolari e rapide eruzioni di piú di $10^{16} g$ di materia della corona solare espulsi nello spazio interplanetario a velocità tipiche di alcune centinaia di chilometri al secondo. Gli spettri UV dei CMEs raccolti con gli strumenti di ultima generazione (ad esempio l'UtraViolet Coronagraph Spectrometer, UVCS, a bordo di SoHO) stanno consentendo una comprensione cruciale della struttura tridimensionale dei CMEs e delle loro proprietà fisiche da confrontare con modelli avanzati.

Di recente abbiamo studiato la propagazione degli ejecta coronali nell'atmosfera solare esterna e la loro interazione con un campo magnetico ambientale attraverso un programma di simulazioni magnetoidrodinamiche per plasma in geometria 2D e 3D. Il modello include la conduzione termica di Spitzer (1962) in presenza di campo magnetico e le perdite radiative da parte di plasma otticamente sottile. Abbiamo analizzato modelli con alcune semplici topologie del campo magnetico e forme degli ejecta, ed, in alcuni casi, abbiamo sintetizzato l'emissione di alcune righe spettrali osservabili da UVCS. Nella figura 6 è mostrata la simulazione più promettente nel riprodurre le osservazioni di UVCS. Il campo magnetico avvolge la nube espulsa e ne inibisce il riscaldamento da parte della corona solare, mentre la topologia del campo magnetico ambientale ne favorisce l'espansione.

In futuro, ci proponiamo di raffinare il modello considerando gli effetti di alcune peculiari caratteristiche dell'ambiente coronale e dei CME: il campo magnetico proprio degli ejecta, il vento solare, gli streamers e gli effetti della resistività.

Figura 6: Contrasto di temperatura (pannello a sinistra) e densità (pannello a destra) al tempo $t=3000$ s. Le linee bianche tracciano le linee di campo magnetico. In queste mappe l'intensità del campo magnetico varia da $\approx 0.03$G a $\approx 0.5$G