Il nostro astro, il Sole, nonostante la sua venerabile età di circa 4,5 miliardi di anni, è classificato come una stella “attiva”. L’attività delle stelle simili al Sole, cioè stelle con una massa comparabile o inferiore a quella del Sole, tende a diminuire con l’età. Quando parliamo di ”attività solare”, ci riferiamo a una serie di fenomeni osservabili nella sua atmosfera, che ha diverse componenti, dalla fotosfera, la più bassa, alla corona, la più esterna.
Fenomeni Caratteristici dell’Attività Solare
Alcuni fenomeni che caratterizzano l’attività solare sono noti da secoli, come le eruzioni solari, mentre altri, come le eruzioni coronali di massa, sono stati scoperti e studiati più recentemente. Ci sono anche le brillanze, il vento solare, le faculae, che insieme rappresentano una fenomenologia molto varia. Le macchie solari sono aree della superficie (fotosfera) dove la temperatura è più bassa rispetto alle regioni circostanti. Per un effetto di contrasto visivo, appaiono scure, ma sono ancora strutture calde con temperature fino a 4000 gradi Celsius.
Cicli di Attività Solare
Periodicità dell’Attività Solare
Una caratteristica dell’attività solare è la sua periodicità. Un ciclo di attività interna dura in media 11 anni. Durante questi undici anni, l’intensità e il numero dei fenomeni osservabili variano. Un ciclo inizia quando l’attività magnetica è minima. Nei successivi 5½ anni, l’intensità e il numero dei fenomeni aumentano, raggiungendo un valore massimo; poi, nei successivi 5½ anni, l’intensità e il numero dei fenomeni diminuiscono.
Il Ciclo Solare Attuale
I cicli di attività sono numerati. Il ciclo solare attuale è il ciclo 25, che è iniziato nella seconda metà del 2019 e dovrebbe raggiungere il suo picco nell’estate del 2025. Tuttavia, essendo valori medi, il prossimo massimo potrebbe verificarsi prima o dopo. Alcuni scienziati sostengono che il livello di attività sia già superiore al massimo del ciclo precedente e che il massimo di questo ciclo potrebbe essere raggiunto già nel 2024.
Origine dei Fenomeni dell’Attività Solare
Il Ruolo del Campo Magnetico
L’origine dei fenomeni che caratterizzano l’attività solare è magnetica. Nel Sole, l’energia esiste in varie forme, termica (calore), elettromagnetica (luce), elettrica, magnetica, meccanica. Inoltre, l’energia può cambiare forma, ad esempio da elettromagnetica a elettrica, da elettrica a termica. Ciò che accade nel Sole è una trasformazione di energia meccanica, quella del movimento interno del plasma solare, in energia magnetica. Per circa cinque anni e mezzo, una piccola parte dell’energia di rotazione meccanica del Sole genera e rafforza il campo magnetico all’interno del Sole.
Conversione di Energia nel Sole
Questo campo magnetico sale gradualmente verso la superficie, dove porta ai fenomeni di attività osservabili. Successivamente, nella seconda parte del ciclo, il campo magnetico diminuisce gradualmente fino a raggiungere un valore minimo. Nell’atmosfera solare, l’energia magnetica viene convertita in energia termica, in modo tanto più efficiente quanto più si va verso l’esterno. Si noti che nell’atmosfera solare la temperatura aumenta da 6000 gradi Celsius nella fotosfera (lo strato più basso) a un milione di gradi nella corona (lo strato più esterno), a causa di questa conversione di energia magnetica in energia termica.
Impatti dell’Attività Solare sulla Terra
Effetti dei Fenomeni Solari sulla Terra
Soprattutto vicino o durante il massimo, può accadere che questa conversione di energia magnetica in energia termica avvenga in modo violento ed esplosivo. Sono questi eventi, attraverso il rilascio di enormi quantità di energia, a causare un riscaldamento così intenso da espellere anche massa, in particolare plasma solare, dall’atmosfera solare.
Protezione della Terra dal Vento Solare
Sotto forma di eruzioni coronali di massa o come un forte vento solare, particelle elettriche (protoni, elettroni) vengono espulse dal Sole a velocità tali (fino a 800 km/s) da poter raggiungere la Terra in pochi giorni. Questi sono i temuti tempeste magnetiche, per le quali sono stati istituiti sistemi di monitoraggio e allerta, cioè satelliti che osservano continuamente il Sole e segnalano l’occorrenza di questi eventi e la direzione in cui il plasma viene espulso.
Eventi di Carrington
La forza di questi eventi può essere tale da disattivare i satelliti artificiali, come i satelliti di comunicazione. Famoso è l’evento di Carrington, la più forte tempesta geomagnetica mai registrata. Si è verificato il 1° settembre 1859, ha paralizzato la rete telegrafica per 14 ore e ha generato aurore polari anche a basse latitudini.
