TAG: cicli solari, macchie solari, conoscenze di base del Sole
Questo lavoro è la sintesi di due articoli usciti sulla pagina news di fine aprile 2010 (parte prima e seconda) ed è dedicato a quelli che di Sole non sanno ancora molto. Sicuramente troppo sintetico per gli esperti, ma prezioso per chi vuole capire qualcosa autonomamente su come va veramente con il Sole.
"Come sta il Sole oggi?". È la domanda che molti si fanno in questo periodo, perchè hanno capito che l’attuale attività solare è quasi sicuramente in relazione con l’aumento del vulcanismo e dei terremoti.
Così giornalmente hanno incominciato a seguire i vari indici solari presenti su Internet, come si fa quando ci si ritrova in ospedale per assistere un parente malato, ma con stessa difficoltà con cui si leggono i dati riportati sulla cartella grafica posta ai piedi del letto.
Proviamo a vedere come si fa in modo semplice, vedendo anche come sta il Sole in questo momento.
Abbiamo già parlato dell’accertata relazione tra minimo solare e vulcanismo in un articolo presente nel sito principale (qui) e così abbiamo fatto anche con la possibile relazione tra minimo solare ed i terremoti (qui) che, però, per ora è ancora tutta da dimostrare. Si potrà farlo con sicurezza solo con un’osservazione prolungata; momentaneamente bisogna accontentarsi solo di ipotesi ancorché fondate.
Di conseguenza è importante per chiunque valutare da sé come sta andando, senza fidarsi troppo dei media, ancora in preda dell'ubriacatura dell'Anthropic Global Warming.
Ma vediamo ora cosa consultare e come interpretare i dati attuali.
In primo luogo conviene consultare le ultime immagini fornite dal telescopio orbitante SOHO, che è costantemente dedicato all’osservazione solare ed è frutto della collaborazione tra la NASA e l’ESA, l’agenzia spaziale europea.
La pagina delle ultime immagini la trovate qui: http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime-images.html.
Come astronomi dell’altro secolo cercate se ci sono macchie solari presenti dal MDI Continuum, che è l’immagine che si trova in basso a sinistra della pagina indicata e che vi dà l’aspetto del Sole come se lo guardaste con un telescopio ben filtrato qui da terra, e ci cliccate sopra.
Dovreste ottenere questo risultato.
Su questa immagine potete verificare se c’è veramente qualche brufoletto sulla superficie del Sole.
Se non siete sicuri di averla vista bene consultate anche il MDI Magnetogram.
Per farlo tornate indietro alla pagina precedente e cliccate sull’immagine posta a destra del MDI Continuum.
E ottenete questo risultato
Infatti se le macchie solari sono l’indice della salute del Sole, sono anche indice della sua attività magnetica superficiale ed il magnetogramma coglie proprio questo aspetto. Quindi apparirà ancor più evidente una macchia solare di piccole dimensioni o un pore solare.
I pore solari sono delle macchie molto piccole e prive di penombra, dell’estensione di poche migliaia di chilometri e rappresentano delle macchie solari in fase embrionale. I cosiddetti pore (pori solari) non devono essere contati come macchie.
Le macchie solari sono, invece, il sintomo visibile dell’attività magnetica solare, non sono loro le artefici del campo magnetico, ma la loro espressione.
Così come quando compaiono le eruzioni cutanee del morbillo sulla cute quando siamo infettati dal virus e ne sono l’espressione visibile, così compaiono le macchie sulla superficie del Sole quando l’attività magnetica solare è intensa.
Solo che nel morbillo l’eruzione cutanea rappresenta la malattia, mentre nel Sole rappresenta la salute.
Quando il Sole ha molte macchie vuol dire che il campo magnetico è forte e l’eliosfera, che rappresenta la bolla magnetica solare che permea tutto il Sistema Solare e che ci difende dalla radiazione cosmica, diventa più estesa.
Ovviamente dobbiamo tener conto in quale fase del ciclo ci troviamo in questo momento perché le macchie solari seguono cicli di circa 11 anni che da una fase di minimo rapidamente salgono ad una fase di massimo per poi più lentamente ridiscendere al minimo.
Attualmente ci troviamo nel ciclo 24 in fase di ascesa. Ma questa ascesa appare inconsueta.
Infatti, con le immagini visibili oggi possiamo dire che ci troviamo ancora in un giorno spotless, ossia senza macchie, mentre a rigor di logica in questa fase di ascesa ne dovemmo vedere parecchie.
Invece oggi 22 aprile 2010 è già il sesto giorno che non ne vediamo una.
So che qualcuno storcerà il naso per l’eccessiva semplificazione e qualche fisico solare potrebbe anche proporre il rogo per me, ma non tutti sono degli astronomi e sono in molti che vorrebbero capirci qualcosa, pur non avendo dimestichezza con questo argomento.
Fatto questo, per il momento lasciamo da parte le altre immagini di SOHO che saranno discusse in un altro articolo e rivolgiamoci a qualche altra fonte.
La fonte migliore in questo caso è il SIDC (Solar Influences Data Center), prestigioso Istituto europeo con sede in Belgio, che insieme allo statunitense NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) ha il compito di seguire ed interpretare i dati forniti dai satelliti che seguono costantemente il Sole. Ma al contrario del NOAA segue una conta delle macchie solari giornaliera meno ottimistica e che in definitiva fornisce dati più affidabili.
La pagina principale del SIDC la trovate qui: http://sidc.oma.be/index.php.
Il SIDC fornisce un bollettino quasi giornaliero dell’andamento solare in un riquadro in alto a sinistra cerchiato di rosso, denominato “ PRESTO FROM SIDC - RWC BELGIUM”.
Il testo è in inglese, ma può essere facilmente tradotto con il traduttore Google se non avete dimestichezza con questa lingua.
Ad esempio il testo di ieri diceva: “ Le condizioni dei flares solari sono tranquille.C’è stata una CME il 19 Aprile che non era diretta verso la Terra. Sono visibili due buchi coronali ad alte latitudini. Quello meridionale è una estensione del buco polare. I buchi coronali potrebbero eventualmente provocare condizioni instabili da domani verso il fine giornata (n.d.r. ossia oggi 21 aprile) ”.
Vediamo di interpretare quanto scritto.
Un flare o brillamento solare è una violenta eruzione di materia sulla superficie del Sole con un'energia equivalente a varie decine di milioni di bombe atomiche. I flare solari emettono fasci di vento solare molto energetico che, se diretti verso la Terra, possono creare problemi enormi alle comunicazioni ed alla rete di distribuzione della energia elettrica.
Vediamo qui sotto la foto del flare del 19 aprile, citato nel comunicato del SIDC.
Un esempio di una potente tempesta magnetica la potete trovare
qui.
Una CME è una espulsione di materia coronale generata da un’eruzione solare che genera successivamente un buco coronale.
I buchi coronali sono aree dove il plasma solare possiede una densità inferiore.
Durante il minimo solare, i buchi coronali si trovano principalmente nelle regioni polari del Sole, mentre durante il massimo solare sono dislocate in tutta la superficie solare.
I buchi coronali attualmente presenti ai quali fa riferimento il comunicato SIDC, sono visibili nell’immagine sottostante. Anche se sarebbe da discutere sulla alta latitudine segnalata, non proprio polare, ma più da massimo solare.
I flare rappresentano delle eruzioni solari che possono determinare anche buchi coronali con emissione di plasma nello spazio (CME) con un vento solare ad altissima velocità, anche fino a 800 km/sec. e creano momentanei quanto fugaci picchi degli indici solari.
Vediamo ora come tastare il polso al nostro Sole e guardiamo quali esami clinici dobbiamo conoscere per accertarsi della sua buona salute.
Dopo aver consultato le ultime immagini provenienti dal telescopio orbitante SOHO e visionato il bollettino del SIDC di cui abbiamo parlato poco sopra, diamo una rapida occhiata ai vari indici solari che possono concludere la nostra esplorazione giornaliera.
Già, perché se vogliamo farci un’idea precisa dell’attuale attività solare non possiamo accontentarci di una visita estemporanea, ma dobbiamo valutare quale è l’andamento generale del comportamento del Sole anche a breve termine.
Cominciamo dalla velocità del vento solare.
Ricordo che il vento solare è un flusso di particelle emesse costantemente dal Sole nello spazio, costituito per la massima parte da protoni ed elettroni e qualche atomo di elio ionizzato e qualche raro ione di elementi più pesanti.
Quello che è importante è che il vento solare trasporta il campo magnetico del Sole nel mezzo interplanetario. Mentre vicino al Sole il campo magnetico è abbastanza intenso da trattenere il plasma e configurare la corona solare, ad una certa distanza dal Sole il plasma caldo domina il campo magnetico, e ne trascina le linee di forza all’esterno.
Il vento solare crea anche una specie di cuscinetto nel mezzo interstellare, che prende il nome di eliosfera, che ha funzione di schermare la radiazione cosmica che giunge sulla Terra. L’eliosfera si espande e si contrae a seconda della velocità del vento solare, ma comunque sembra superare di un bel po’, nei suoi limiti, l’orbita di Plutone.
La Terra è esposta al flusso continuo del vento solare che comprime le linee del campo magnetico sul lato della Terra verso il Sole, e si estende in una lunga coda magnetica sul lato notte. Come visibile dall'immagine NASA sottostante.
La velocità del vento solare la potete trovare in alto a sinistra nella pagina sempre aggiornata di SpaceWeather, qui: http://www.spaceweather.com/.
Ci sono altri siti che riportano il valore rilevato dai satelliti, ma sicuramente questo è quello che lo riporta con maggior immediatezza.
Vicino alla Terra, la velocità del vento solare varia da 200 km/s a 900 km/s, mentre la sua densità varia da alcune unità a decine di particelle per cm cubo.
Oggi ad esempio, questa mattina alle 04.00 ora locale, è di 415.3 km/sec con densità di 1.8 protoni/cm3
Non è particolarmente elevata, ma risente dei flares di ieri, 22 aprile.
Se la vediamo particolarmente elevata, questo significa che vi sarà una maggior interferenza con il campo magnetico terrestre che verrà maggiormente compresso.
Se è costantemente elevata sta ad indicare una buona irradianza solare.
Se molto elevata, potrà determinare difficoltà alle comunicazioni satellitari e black-out nella distribuzione di energia. O più praticamente che il vostro pupo quel giorno sarà molto più agitato nella culla, vista la sensibilità di molti soggetti alla variazione dei campi magnetici terrestri.
Un altro indicatore importante è il solar flux che rappresenta il riscaldamento del plasma posto sopra le regioni attive della superficie solare. Più regioni attive ci sono, più è alto il solar flux.
Se il solar flux è alto, vuol dire che il Sole sta grossomodo bene (spero che i soliti fisici solari non mi lincino per questa affermazione), se è basso la sua attività è scarsa.
Il solar flux non dipende dalla attività magnetica solare, ma dalla quantità di zone attive magneticamente esistenti nella parte visibile del Sole.
Se le zone attive sulla superficie del Sole restano sempre quelle il valore del solar flux non cambia.
Queste zone attive possono poi produrre macchie come possono anche non farlo.
Ricordo che secondo i fisici solari Livingston e Penn perché si formi una macchia sulla superficie del Sole, occorre ci sia un campo magnetico locale di almeno 1800 gauss. Al di sotto di questo valore non si forma una macchia, ma questo non vuol dire che sulla superficie del Sole non ci siano numerosi campi magnetici, anche se non in grado di formare macchie.
Ma è impossibile il contrario: una zona non attiva magneticamente non può produrre assolutamente macchie.
Quindi il solar flux, in assenza di macchie solari, ci dice comunque quante zone attive magneticamente si sono formate sulla superficie del Sole.
Se è basso, in assenza di macchie, vuol dire che ci sono poche zone magneticamente attive sulla superficie del Sole, se è più alto vuol dire che ci sono zone magneticamente attive sulla superficie, anche se non riescono a formare macchie.
Quando sono presenti macchie solari è impossibile che il solar flux resti invariato o addirittura cali.
Se il solar flux dipende dall'intensita' magnetica dalle macchie solari ed e' legato in un certo modo alla presenza di macchie solari, è però anche disturbato nel suo valore dai flare o dalle espulsioni di materia solare (CME).
Se ci troviamo in assenza di macchie ed è presente una scarsa attività magnetica solare i flare possono impedire che il solar flux scenda.
Quindi prima di giudicare se il solar flux sembra aumentato o no diamo un occhiata se si sono verificati potenti flare solari o ci siano state delle CME con relativi buchi coronali.
Il solar flux lo potete trovare nella stessa colonna del vento solare sulla stessa pagina di SpaceWeather posto al di sotto del numero di macchie solari, che oggi per il settimo giorno non si vedono (7° giorno spotless!) e questo è sicuramente un male.
Oggi (23 aprile 2010) ad esempio è 75 sfu (10.7 cm flux), ma sarebbe ancora più basso se non si fossero verificati dei flare ultimamente, e questo è sicuramente ancora un male.
Non sta molto bene il Sole oggi!!
Per ultimo cerchiamo di interpretare l’AP Index (Average Planetary Index) e il KP Index, che non è proprio un indice solare, ma ci dice come sta reagendo la Terra all’attività solare.
L’AP Index determina la capacità del campo magnetico solare di influenzare il campo magnetico terrestre, ossia questo indice ci informa quanto il Sole è in grado di influenzare l’attività geomagnetica terrestre deformando la sua geometria, ossia ancora quanto il vulcanismo e i terremoti potranno essere associati alla mancata attività solare (dopo questa ultima affermazione verrò bruciato a furor di popolo), che è quello che ci interessa di più, ma considerate quanto detto come un’affermazione discutibile.
Ha un valore compreso tra 0 e 100 e si basa sui dati ricevuti da specifici osservatori posti sulla Terra. Va considerato in particolare come valore mensile più che giornaliero e può essere influenzato, e di molto, da potenti flare (brillamenti) solari. Quindi è al valore mensile che dobbiamo riferirci per sapere come reagirà la Terra e non a breve termine come nel KP Index.
Più è basso, più dobbiamo preoccuparci per i motivi anzidetti. Più è alto, più le aurore boreali si spostano a latitudini più basse, e questo dovrebbe interessarci poco, ma anche quanto l’attività solare interferisce con la propagazione delle onde radio, e questo già ci interessa di più.
Lo troviamo sempre su SpaceWeather nella solita colonna come KP Index (Kennziffer planetarische - planetary index), ma io preferisco scaricarlo dall’Istituto tedesco GeoForschungsZentrum (GFZ) Potsdam Adolf-Schmidt-Observatory for Geomagnetism, Niemegk come AP Index.
Il GFZ usa 13 stazioni subaurorali selezionate e, senza entrare in dettaglio su come è ricavato la misura media dell’AP Index, diciamo che il dato è più pesato rispetto il KP Index e ci fornirà un maggior dettaglio sull’andamento di come reagirà la Terra.
Possiamo darci un’occhiata su come va giornalmente nel mese qui come KP Index: http://www-app3.gfz-potsdam.de/kp_index/qlyymm.html.
Oppure meglio, come va mensilmente scaricando dal server FTP, che a volte rifiuta la connessione. Fate un copia-incolla di questo indirizzo sul vostro browser: ftp://ftp.gfz-potsdam.de/pub/home/obs/kp-ap/ap_monyr.ave
Questa ultima tabella rappresenta i dati definitivi medi mensili dell’AP Index.dal 1932 ad oggi.
Il valore mensile di marzo 2010 è ancora basso e non va bene.
Per concludere senza perderci nei dati io suggerisco di controllare il grafico del ricercatore norvegese Jan Alvestad, compilato giornalmente, che sintetizza perfettamente la situazione attuale dell’andamento del solar flux, il numero di macchie solari registrate dal NOAA e il Planetary Index.
L’indirizzo è: http://www.solen.info/solar/
Ed a questo punto ci fermiamo, prima di affrontare indici sicuramente utili per gli specialisti, ma che per noi sarebbero quasi superflui per gli scopi che vogliamo raggiungere.
Vi ringrazio per la pazienza avuta nel leggere questa guida pratica e cercate di intercedere per me con gli astrofisici furenti.
by Pablito - inserito il 12 maggio 2010
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