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La Connessione Sole-Stelle
Le osservazioni solari ci offrono la possibilità unica di studiare
accuratamente un esempio di stella di tipo spettrale avanzato, il Sole
appunto, e, più in particolare, di esaminare in dettaglio la struttura
delle regioni da cui si origina l'emissione in raggi X. Analoghe
osservazioni non sono possibili per nessun'altra stella. È
pertanto naturale considerare il Sole come una guida per l'analisi e
l'interpretazione delle osservazioni stellari. In tale prospettiva il
gruppo di Fisica solare ha sviluppato un metodo che consente un confronto
diretto tra la morfologia della corona solare e quella delle altre stelle
e di controllare se sia valido, ed entro che limiti, il paradigma quasi
universalmente accettato che il Sole sia un prototipo di attività
coronale su stelle di tipo spettrale avanzato (Orlando et al. 2000,
ApJ 528, 524; Peres et al. 2000, ApJ 528, 537). Il metodo si adatta
bene anche all'analisi di osservazioni stellari poichè esso usa
caratteristiche globali, la distribuzione di misura di emissione in
funzione della temperatura, EM(), di tutta la corona, ottenute anche
dalle osservazioni spettroscopiche delle corone stellari.
Il metodo ha permesso di ottenere diversi risultati:
- Si è confrontata la della corona solare, con le
distribuzioni ricavate dall'analisi di righe di emissione EUV per stelle
di attività intermedia (Drake et al. 2000, ApJ 545, 1074). Il confronto
ha fornito, ad oggi, il migliore supporto all'ipotesi che stelle di
tipo solare, fino ai livelli di attività intermedia, posseggano corone
dominate da strutture coronali simili a quelle osservate sul Sole.
- Si è studiato il ruolo che differenti regioni e fenomeni
osservati sul Sole hanno nel determinare e caratterizzare la
di tutta la corona solare nonchè lo spettro X del Sole osservato come
una stella (Orlando et al. 2001). Il risultato principale è stato di
mostrare che le corone di stelle di tipo spettrale avanzato con
livelli di attività da bassi ad intermedi possono essere spiegate
come insiemi di strutture simili a quelle solari e che variando la loro
copertura superficiale variano i livelli di luminosità in raggi X,
e di durezza spettrale HR.
- Si è studiato il contributo dei brillamenti all'emissione X di
tutta la corona solare per fare un confronto con quelli stellari (Reale
et al. 2001). Si è mostrato che i brillamenti producono un secondo
picco a temperature di MK nella dell'intera corona.
La regione soggetta a brillamento ha caratteristiche spettrali molto
simili a quelle di stelle molto attive e con una adeguata copertura
della superfice stellare con tali regioni, si possono riprodurre i
valori di luminosità X e durezza spettrale, HR, osservati nelle stelle
più attive. Si può dunque speculare che nelle corone delle stelle
attive siano presenti sia strutture simili a quelle solari attive,
sia una continua produzione di brillamenti.
- Si è studiato il collegamento tra la distribuzione di misura
di emissione del singolo arco coronale con la distribuzione
integrata di tutta la corona solare al fine di dedurre le proprietà
energetiche della corona (Peres et al. 2001). Si è mostrato che dalla
di tutta la corona si può derivare la distribuzione degli
archi in funzione della temperatura, e, di conseguenza, il bilancio
del riscaldamento per gli archi con differente temperatura massima,
fornendo dei vincoli sul meccanismo di riscaldamento della corona e sul
suo bilancio energetico globale.
- Si è studiata la variabilità temporale del Sole osservato
come una stella X (Orlando et al. 2004). La modulazione rotazionale
nella banda X indotta da una regione attiva è caratterizzata da
piccole variazioni spettrali e significative variazioni di flusso. La
variabilità indotta da modulazione rotazionale e da ciclo solare sono
entrambe caratterizzate da una correlazione simile tra flusso X e durezza
spettrale, HR, (sebbene su tempi scala molto diversi) con una pendenza
molto ripida a causa delle piccole variazioni di HR. D'altra parte,
la variabilità dovuta all'evoluzione di un brillamento mostra nello
stesso diagramma flusso X in funzione di HR caratteristiche totalmente
differenti: la correlazione tra flusso ed HR ha una pendenza più piatta
e, in generale, il rapporto di durezza raggiunge valori alti quando il
brillamento è prossimo al suo massimo di intensità.
- Si sono derivate proprietà generali delle corone stellari a
partire da quelle della corona solare (Peres et al. 2004), usando un ampio
campione di osservazioni X solari e stellari. L'analisi ha mostrato che
le corone delle stelle di tipo solare siano formate da strutture X molto
simili a quelle solari dal momento che il loro comportamento è identico
a quello delle strutture coronali osservate sul Sole ed a quello della
corona solare osservata nella sua totalità. Su questa base abbiamo
ricavato empiricamente delle nuove leggi di scala che legano tra loro
temperatura, pressione, riscaldamento per unità di volume, e lunghezza
degli archi coronali nelle stelle di tipo solare. Tali leggi sembrano
essere il riflesso dei meccanismi fisici fondamentali che governano
le strutture coronali di tutte le stelle di tipo solare, dalla loro
emersione sulla superficie stellare alla loro dispersione e dissipazione.
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Flavio Morale
2006-10-31