Tempeste solari

Continua da Il Sole ha le macchie

Grazie alle moderne analisi spettroscopiche, che analizzano la luce emessa dai corpi, sappiamo che le macchie solari sono zone della superficie della stella a temperatura più bassa. Infatti, mentre la temperatura superficiale del Sole è di circa 6.000 gradi centigradi, quella delle macchie è di circa 4.000 gradi. Questo ci farebbe supporre che nei periodi in cui è cosparso da macchie, il Sole dovrebbe essere sostanzialmente più freddo e quindi dovrebbe fornire meno calore alla Terra. Le cose però stranamente non stanno così; nei cicli di forte maculazione il Sole è più caldo tanto che i fisici si riferiscono a queste fasi come periodi di Sole attivo.

Cos’è allora che rende l’attività del Sole maculato più intensa anche se le macchie hanno temperatura più bassa? La risposta la si comprende se si pensa al fatto che le macchie solari sono l’effetto di un altro fenomeno: i brillamenti. I brillamenti sono scariche eruttive della superficie solare di gas incandescente ad altissima temperatura; quando questo gas raffreddato ricade sulla superficie forma le macchie scure che osserviamo. L’alta temperatura dei brillamenti compensa a sufficienza quella relativamente bassa delle macchie a tal punto da rendere il Sole più caldo.

Le macchie solari sono interessanti per comprendere l’attività del Sole ma forse non riguardano soltanto gli astronomi dal momento che la Terra stessa risente dei loro effetti.

Tutti conosciamo il funzionamento della bussola e gli affascinanti e striati colori delle aurore boreali. Eppure sia la bussola che le aurore sono fortemente influenzati dai cicli solari. Il Sole, durante la sua attività, scaglia verso l’alto della sua superficie grandi quantità di materia ad alta temperatura a formare pennacchi e vaste protuberanze di idrogeno incandescente visibili lungo i bordi del Sole durante un eclisse. Parte del gas incandescente che forma queste eruzioni si stacca definitivamente dalla superficie del Sole e si dirama in tutte le direzioni investendo anche la Terra sotto forma di un flusso di particelle subatomiche elettricamente cariche, il cosiddetto vento solare. Queste particelle, protoni ed elettroni, giunte sul nostro pianeta non arrivano a toccare il suolo ma vengono deviate dal campo magnetico della Terra e intrappolate lungo le sue linee di forza. Quando le particelle cariche reagiscono con gli stati alti dell’atmosfera, esse perdono energia liberando piccole quantità di luce. Da ciò le spettacolari aurore, visibili soprattutto nelle zone polari dove le linee di forza del campo magnetico confluiscono. Talvolta però, a seguito di forti brillamenti a cui ci si riferisce come tempeste solari, una notevole quantità di vento solare giunge alla Terra e le aurore che ne scaturiscono sono visibili anche da latitudini ben più basse.

Durante le fasi di intensa attività solare è lo stesso campo magnetico terrestre a subire leggere variazioni le quali fanno sì che la bussola punti in una direzione diversa dal nord. Anche le telecomunicazioni risentono delle tempeste solari tanto che è capitato che i sistemi radio sono andati in tilt a seguito di forti eruzioni. Molti pensano che i cicli di macchie solari possano avere effetto su altri cicli terrestri come le ere glaciali e l’intensità delle precipitazioni che conseguentemente influiscono sull’agricoltura.

Abbiamo detto che l’intensità di macchie solari segue un certo ciclo che è di circa dieci anni. Questo potrebbe farci credere che il ciclo di macchie solari sia comunque un fenomeno regolare. Le cose non stanno così e nella realtà dei fatti l’attività del Sole è molto poco predittiva. Innanzi tutto la durata dei cicli può essere fortemente variabile; un ciclo può durare anche sette o quindici anni, e la quantità di maculazioni di un ciclo può essere addirittura il doppio o il triplo di quello precedente. Ma c’è di più.

Nel 1983 Edward Maunder, attraverso le ricerche che stava compiendo sui cicli del sole, si rese conto che in certi periodi storici il Sole era rimasto stranamente privo di macchie per quasi un secolo. Una conferma di questo strano comportamento viene fornita dalla quantità di carbonio-14 presente negli alberi. I raggi cosmici che penetrano nell’atmosfera della Terra formano piccole quantità di carbonio-14 radioattivo che viene assorbito dalle piante. Durante una intensa attività solare, quindi con il Sole molto maculato, il suo campo magnetico si espande e diventa uno scudo che protegge la Terra contro i raggi cosmici. Quindi si hanno maggiori quantità di carbonio-14 nei periodi in cui il Sole non è attivo. Da queste osservazioni ci sembra di capire che il ciclo di macchie fa parte di un ciclo più grande in cui si susseguono fasi attive e fasi inattive.

Insomma, dal Sole e dalla sua stabilità dipende la nostra vita e ogni sua piccola variazione (in scala solare) potrebbe essere devastante per l’umanità. Tuttavia il Sole è tutt’altro che statico ma svolge una continua e frenetica attività. Di questa attività ne sappiamo ancora poco ma quel che abbiamo scoperto finora sembra sufficiente a metterci in una certa ansia.