Ho avuto un anno e mezzo difficile. Tanto da fare per lavoro (cosa che, diciamocelo, per una partita iva è sempre una buona condizione), ma anche un paio di grossi cambiamenti personali da dover affrontare.
Per far fronte agli affari improrogabili, ho dovuto tagliare tutto ciò che non era essenziale alla sopravvivenza, quindi questo progetto di sviluppo personale che è il mio blog, unito alla corrispondente comunicazione sui miei social, ne ha un po’ risentito.
Adesso, nell’incessante modificarsi che è lo scorrere della vita, sto entrando in un periodo in cui con grande ottimismo penso di riuscire a ritagliare del tempo per la scrittura, e quindi ci sto tornando.
Il quesito principe nel riprendere in mano dei canali comunicativi dopo mesi e mesi di silenzio è quello che ci si immagina: come riparto? Da dove ricomincio a raccontare storie?
Ho scrollato le mie fonti di notizie su spazio e astronomia quotidiane alla ricerca di qualcosa che mi ispirasse, ma nella mia testa ho sempre bisogno di un filo conduttore. Se il filo si rompe, il capo del nuovo filo per me è ancora più importante.
Stamattina mi è venuta l’illuminazione, quasi nel vero senso della parola. Mentre abbassavo la tapparella della camera esposta a est per schermarmi un po’ dagli impietosi raggi estivi, mi son detta “Ma, ehi! Il Sole! Cosa c’è di più importante del Sole di cui parlare?!”. Tanto più che siamo entrati nel pieno vigore del suo 25esimo ciclo!
Non sai cos’è il ciclo solare? Ma benissimo! Ci contavo un pochino, così te lo racconto io! 🙂
Prendi il tuo drink con ghiaccio preferito e scegli un posto comodo e fresco: partiamo!
Il ciclo solare
Il ciclo solare è quel progressivo aumentare e conseguente diminuire dell’attività solare. Detto così non è molto informativo, mi rendo conto. Quindi spulciamo meglio per capire cosa significa questa frase.
Come la parola ciclo lascerebbe intendere, si tratta di un fenomeno che varia in intervalli di tempo circa costanti. Il ciclo solare dura in media 11 anni, ma ci sono stati – documentati finora – cicli durati da un minimo di 9 ad un massimo di 13 anni.
Attualmente siamo nel bel mezzo del 25esimo ciclo: li contiamo dal 1755, che è quando abbiamo cominciato a registrare in dettaglio l’attività solare.
Sul motivo per cui si contano le macchie solari ci arrivo più avanti. Continua a leggere.
Questo grafico viene dal sito dedicato al meteo solare dell’agenzia statunitense National Oceanic And Atmospheric Administration (Noaa) e lì il grafico è interattivo, facci un salto.
Solitamente i cicli si contano dal massimo di un ciclo al massimo del successivo.
Ma massimo di che? Di attività solare.
L’attività solare si deduce osservando la superficie del Sole
Hai presente la superficie del Sole? Come sì? Non mentire.
Puoi avere presente la superficie di un tavolo, e persino la superficie di uno specchio d’acqua, ma non hai presente la superficie del Sole.
Il Sole, come tutte le altre stelle, è uno sferoide di plasma.
Sferoide perché non è una sfera geometrica perfetta, ma, dai, più o meno…
Il plasma di cui parliamo in fisica invece è il quarto stato della materia. Ci sono i tre stati famosi: solido, liquido e gassoso. E poi c’è il plasma. Non ha niente in comune col plasma del sangue, nel caso te lo stessi chiedendo.
Il plasma si ha quando un materiale è fatto di atomi ionizzati, cioè di atomi che hanno ricevuto così tanta energia che tutti i loro elettroni li hanno abbandonati.
Ora, non è che veramente esista una superficie di un gas o di un plasma, nel senso comune che noi diamo al termine superficie. Quando si parla di pianeti gassosi e di stelle, occorre mettersi bene d’accordo sul significato da dare a “superficie”.
Fotosfera
Decidiamo che la superficie del Sole è la fotosfera, cioè la regione dalla quale si liberano i fotoni, le particelle di luce, che dal Sole viaggiano nello spazio circostante.
Questa definizione ha una conseguenza immediata: se i fotoni si liberano dalla fotosfera, vuol dire che quello che sta sotto la fotosfera non lo vediamo. Se noi vediamo qualcosa infatti è grazie ai fotoni che da una sorgente di luce sono arrivati nei nostri occhi (o sono stati riflessi o diffusi, ma alla fine sempre nei nostri occhi devono arrivare!). Se la prima regione da cui dei fotoni possono liberarsi è la fotosfera, allora quello è il primo strato visibile del Sole.
Filtrata opportunamente per ridurre l’accecante luminosità, la fotosfera del Sole presenta tanti granuli, come se fosse fatta di cellette contigue. Questi granuli sono delle vere e proprie celle convettive, il risultato in superficie del ribollire nello strato subito sottostante, la grande zona convettiva. Regioni di plasma più ad alta temperatura viaggiano verso la superficie del Sole. Lì cedono parte del calore all’esterno e, raffreddandosi, ritornano in basso. Questo scivolare in su e giù di grandi porzioni di plasma nella zona convettiva genera quella sorta di ribollire sulla superficie del Sole.
Video: Nso/Aura/Nsf.
Ma nelle stelle non è solo questione di temperatura. Un ruolo fondamentale nell’aspetto della superficie del Sole lo giocano i campi magnetici.
Macchie solari
Qualunque cosa significhi campo magnetico, ne abbiamo un’idea intuitiva, se pensiamo alle calamite che restano attaccate al frigo. Ma anche una rappresentazione ideale, se ricordiamo quei disegni delle frecce che entrano da un polo della calamita ed escono dall’altro, che si trovano sui libri di scuola.
Immagine: Rajiv1840478, da Wikimedia Commons.
Solo che le stelle sono più complicate di una calamita. Hanno campi magnetici con delle linee aggrovigliate e in costante movimento.
Video: Solar Dynamics Observatory (Sdo) / Nasa.
In alcuni punti della superficie del Sole, i campi magnetici sono così intensi che disturbano l’emissione di energia verso l’esterno. Il risultato è un’area scura sulla superficie altrimenti brillante del Sole. Sono le cosiddette macchie solari, fenomeni che mutano aspetto e posizione seguendo i capricci del campo magnetico che le causa.
Le macchioline scure sono macchie solari. Non è che siano davvero nere, è che per osservare i dettagli della superficie del Sole occorrono filtri oscuranti davvero potenti, quindi a forza di oscurare, le zone anche solo di poco meno brillanti appaiono davvero scure.
L’attività solare si misura in base alle macchie solari
Ora, tutto quel ribollire sotto la superficie del Sole, con blob di plasma (quindi di particelle cariche elettricamente) che portano all’esterno energia con i loro moti convettivi, si trascina dietro in maniera complessa le linee di campo magnetico. E più c’è fermento in superficie, più il campo magnetico si aggroviglia. Quindi più ci sono macchie solari che compaiono sulla fotosfera.
Per farla breve, più il Sole è attivo, più numerose sono le macchie solari.
È per questo che l’attività solare si misura in base al numero di macchie solari. Questo è un sistema comodo per avere un parametro quantitativo di “quanto è attivo” il Sole.
Questo grafico è un dettaglio del primo in cima. Sul serio, vai a vedere l’originale.
Brillamenti e altri capricci
Il continuo modificarsi delle linee di campo magnetico non ha come effetto solo l’inibire l’emissione di energia dalla fotosfera. Delle volte queste linee di campo cambiano configurazione in un modo un po’ particolare e repentina. Queste riconfigurazioni, le riconnessioni del campo magnetico, liberano l’energia magnetica immagazzinata nel campo, che viene acquisita dalle particelle. Di conseguenza le particelle vengono accelerate.
L’effetto è che una gran quantità di energia e di particelle viene espulsa da regioni della superficie solare.
Video: Solar Dynamics Observatory (Sdo) / Nasa.
Al di sopra della superficie di cui abbiamo tanto discusso, c’è l’atmosfera solare. Per tutta l’estensione dell’atmosfera solare, i campi magnetici continuano a dirigere le particelle che si liberano dalla fotosfera.
Non ho intenzione di trattare nel dettaglio tutta la struttura e i fenomeni che il Sole genera, ma parlando di cicli solari e di attività più o meno intensa, è importante tenere a mente l’espulsione di energia e materia.
Ovviamente il Sole rilascia nello spazio in maniera continua e più o meno omogenea grandi quantità di energia e di particelle. Nei punti in cui però il campo magnetico accumula energia, all’improvviso quell’energia viene liberata, e con essa un fiotto di particelle. Si tratta di fenomeni veloci, violenti e vistosi.
Nell’atmosfera solare dunque si vedono brillamenti, cioè improvvise e violente eruzioni di materia. A volte il materiale, liberatosi nello spazio ma ancora incanalato dalle linee del campo magnetico, assume delle eleganti forme ad arco. Talvolta l’arco si riconnette alla superficie solare, restituendo il grosso del materiale. A volte invece l’arco si rompe liberando materiale nello spazio.
Fenomeni simili si verificano anche nella corona del Sole, la parte più esterna ed estesa dell’atmosfera, che si estende per milioni di chilometri. Questi improvvisi e abbondanti rilasci di energia e materia che dalla corona proseguono poi nello spazio circostante sono detti appunto espulsione di massa coronale.
L’impatto dell’aumentata attività solare sulla Terra
Ho speso il paragrafo precedente a darti spizzichi e bocconi di cosa può venire espulso dalla nostra stella e rilasciato nello spazio circostante. Espulsioni che aumentano in frequenza e intensità man mano che andiamo verso il picco di attività di un ciclo solare.
Il mio obiettivo era portarti a ragionare su cosa c’è in quello spazio attorno al Sole. O chi c’è, se vuoi. Ci siamo noi.
L’energia e la materia rilasciate dalle violente esplosioni di superficie sul Sole viaggiano per tutto il Sistema Solare e ovviamente può capitare che sulla traiettoria di quell’espulsione ci sia il pianeta Terra.
A questo punto possono accadere diversi fenomeni.
Aurore e tempeste geomagnetiche
Quando la Terra è investita da particelle di vento solare, queste interagiscono con il campo magnetico terrestre e producono quegli appariscenti fenomeni luminosi noti come aurore boreali (nell’emisfero nord) o australi (nell’emisfero sud).
Bada bene, questo può accadere a prescindere dal momento del ciclo solare in cui siamo: il vento solare, cioè le particelle espulse dal sole che viaggiano nello spazio, sono liberate sempre. Ma nei casi in cui ci siano rilasci più intensi e violenti, allora ci sono più particelle che possono investire la Terra e le aurore sono più intense e più a basse latitudini.
Ah, per inciso, hai sentito parlare dell’aurora boreale visibile dall’Italia negli scorsi mesi? Non era aurora boreale. Poi te ne parlo in un altro articolo. Ad un certo punto. Prometto.
Un forte vento solare che si abbatte contro il campo magnetico terreste però non genera solo le affascinanti aurore. Il campo magnetico reagisce alle particelle cariche in maniera misurabile da ogni punto della Terra: si parla allora di tempesta solare o geomagnetica. (Nella mia testa è solare l’evento che parte dal Sole e geomagnetica l’effetto della tempesta sulla Terra). Il campo magnetico terrestre genera di continuo correnti negli strati bassi dell’atmosfera: venire “disturbato” da un forte vento solare produce variazioni in queste correnti, con possibili aumenti della loro intensità.
Infografica: Solar Dynamics Observatory (Sdo) / Nasa.
Le tempeste geomagnetiche non dovrebbero essere pericolose per le forme viventi, ma sono pericolose per tutto ciò che funziona grazie all’elettromagnetismo.
In casi estremi, potrebbero saltare intere reti elettriche o sistemi di comunicazione e navigazione (tanto più che questi funzionano con satelliti in orbita attorno alla Terra). Potrebbero verificarsi casi in cui delle regioni restano al buio per mesi.
L’intensa attività solare, da quanto si sa finora, non rappresenta un problema alla vita in sé, ma un potenziale problema per quella forma di vita che dipende così fortemente da dispositivi elettrici.
L’evento più forte finora registrato di tempesta solare avvenne il 1º settembre 1859. Lo si chiama evento di Carrington, in onore dell’astronomo inglese Richard Carrington, grande studioso delle macchie solari.
In quel caso ci fu in effetti un’interruzione di 14 ore al sistema di comunicazione dell’epoca: il telegrafo. Ci furono anche aurore visibili a latitudini insolitamente basse, ad esempio da Roma.
Ultima cosa, che forse ti starai chiedendo. L’aumento dell’attività solare influisce sul clima sulla Terra?
Beh, no. O meglio, in minima parte. Se si fanno calcoli precisi, si trova un aumento di 0,1°C tra un minimo e un massimo di ciclo solare. Tuttavia in un grafico che mostra i vari picchi di attività solare a confronto con l’aumento delle temperature globali terrestri, non si vede correlazione. In altre parole, non possiamo dare la colpa del riscaldamento globale ai cicli del Sole.
Puoi approfondire leggendo per intero l’articolo (in inglese) da cui l’immagine è tratta: Impatto del meteo solare sul clima terrestre, Noaa.
Per oggi la chiudo qui. Come accade ogni volta, mentre scrivevo mi sono resa conto di lasciare indietro tante informazioni. Ma saranno tutte materiale per i prossimi articoli.
Intanto c’è qualcosa che ti salta all’occhio? Qualche curiosità che vuoi approfondire? Qualche dubbio?
Scrivimelo nei commenti qui sotto! 😉
Immagine di copertina: il Sole di oggi, preso dall’ottimo sito della missione Solar Dynamics Observatory.