Sua Maestà il Sole… (parte 2)

La nostra stella il Sole e il suo ciclo di attività


Diciamo che Sole è un po’ un malandrino, non si comporta sempre allo stesso modo, ed infatti, attraversa fasi di alta e bassa attività, che costituiscono nel complesso il ciclo solare. Circa ogni 11 anni, i poli geografici del Sole cambiano la loro polarità magnetica, cioè il nord e sud magnetici si scambiano: durante questo fenomeno la fotosfera, la cromosfera e la corona solare, passano da una fase di calma e tranquillità a una di violenta attività. L’apice di questo ciclo di attività del Sole, noto come massimo solare, è un periodo in cui l’attività delle macchie e brillamenti solari (fotosfera) e delle espulsioni di massa coronale (corona solare) aumenta notevolmente.


Pink Sun, Solar Dynamics Observatory, NASA
Brillamento solare registrato il 25 giugno 2015 dal satellite Solar Dynamics Observatory della NASA. Credit: NASA/SDO


Il ciclo solare attuale, indicato come ciclo solare 25, è iniziato nel dicembre 2019, subito dopo la fase di minimo; l’attività è prevista aumentare di intensità sino al periodo di massimo a luglio 2025. In questo periodo di tempo il Sole può rilasciare enormi quantità di energia e particelle, alcune delle quali hanno un impatto sulla Terra. Proprio come la meteorologia del nostro pianeta, le condizioni nello spazio (note come “space weather”) cambiano continuamente con la “vitalità” della nostra stella. La “meteo spaziale” può interferire con i satelliti in orbita, i segnali GPS e le comunicazioni radio, arrivando addirittura a paralizzare le reti elettriche e corrodere gli oleodotti che trasportano petrolio e gas.

Prima di andare avanti con le spiegazioni, vorrei indicarvi un bellissimo ebook della Nasa, che vi potrà spiegare qualche mistero in più sul Sole, Mysteries of the Sun; non vi spaventate, ci sono poche pagine e potete scorrerlo velocemente.

Adesso però vorrei portarvi molto più vicino alla sua atmosfera, diciamo che L’atmosfera del Sole è il luogo in cui si osservano caratteristiche come le macchie solari, i buchi coronali e le eruzioni solari.

La luce visibile proveniente da queste regioni superiori del Sole è di solito troppo debole per essere vista rispetto alla più luminosa fotosfera, ma durante le eclissi solari totali, cioè quando la Luna copre la fotosfera, la cromosfera appare come un sottile bordo rosso intorno al Sole, mentre la corona forma una bellissima aura bianca con festoni di plasma che si restringono verso l’esterno, con forme che sembrano petali di incredibili fiori. In uno dei più grandi misteri del Sole, la corona è molto più calda degli strati immediatamente sottostanti. e diciamo che la fonte del riscaldamento coronale è uno dei principali enigmi irrisolti nello studio del Sole.


Sun Outbrust, Solar Dynamics Observatory, NASA
L’immagine mostra un’espulsione di massa coronale, chiamato flare, insieme a parte di un filamento solare nell’arco di tre ore. Mentre una parte dei filamenti è ricaduta all’interno del Sole, una parte sostanziale è sfrecciata nello spazio in una nuvola luminosa di particelle (come osservato dalla sonda SOHO) Credit: Solar Dynamics Observatory, NASA

Decisamente tutto molto interessante, non trovate?? Ma se adesso parlassimo un po’ della magnetosfera?
Come ormai avete ben compreso, il Sole genera campi magnetici che si estendono nello spazio per formare il campo magnetico interplanetario; questo campo magnetico pervade tutto il nostro Sistema Solare, trasportato dal flusso di gas elettricamente carico che lo fa propagare in tutte le direzioni. La vasta bolla di spazio dominata dal campo magnetico del Sole è chiamata eliosfera. Dal momento che il Sole ruota, il campo magnetico si estende in una grande spirale rotante, nota come spirale di Parker. Questa spirale ha una forma simile a quella dell’acqua di un irrigatore da giardino in rotazione.


Parker Spiral, Sole,
Ecco come funziona la spirale di Parker… viene paragonata anche alla gonna di una ballerina. Credit: ESA

Il campo magnetico nell’eliosfera influenza quello del nostro pianeta, ossia la magnetosfera terrestre, con modalità più o meno forti a seconda della sua intensità; questo può generare estremi disturbi magnetici nel nostro ambiente planetario, chiamati tempeste geomagnetiche.

La tempesta geomagnetica più forte mai registrata è l’Evento di Carrington, dal nome dell’astronomo britannico Richard Carrington che osservò il brillamento solare del 1° settembre 1859 che scatenò l’evento. I sistemi telegrafici di tutto il mondo andarono in tilt, le scariche elettriche sconvolsero gli operatori e incendiarono la carta telegrafica; poco prima dell’alba del giorno successivo, i cieli di tutta la Terra si riempirono di aurore rosse, verdi e viola, risultato dell’interazione tra l’energia e le particelle del Sole e l’atmosfera terrestre. Secondo quanto riferito, le aurore erano così brillanti che i giornali potevano essere letti di notte con la stessa facilità della luce del giorno. Le aurore, o aurora boreale, erano visibili a sud fino a Cuba, Bahamas, Giamaica, El Salvador e Hawaii.


Aurora boreale.
Aurora boreale. Credit: Crey – CC BY 2.0

Un’altra eruzione solare, il 13 marzo 1989, ha provocato tempeste geomagnetiche che hanno interrotto la trasmissione di energia elettrica dalla stazione di generazione Hydro Québec in Canada, gettando 6 milioni di persone nell’oscurità per 9 ore. Il brillamento del 1989 ha anche causato sbalzi di tensione che hanno fuso i trasformatori elettrici nel New Jersey. Invece nel dicembre 2005, i raggi X di una tempesta solare hanno interrotto le comunicazioni satellitari ed i segnali di navigazione del Global Positioning System (GPS) per circa 10 minuti.

Come tutte le stelle, il nostro Sole prima o poi finirà per esaurire la sua energia: gli astronomi stimano che il Sole sia attualmente a metà della sua vita, e che quindi durerà almeno altri 5 miliardi di anni. Quando inizierà a morire, si espanderà fino a diventare una stella gigante rossa, così grande da inghiottire Mercurio e Venere, e forse anche la Terra. Dopodichè incomincerà a soffiare via questo inviliuppo di gas, che formerà una nebulosa planetaria, lasciando come residuo una stella formata da un gas degenereUn gas viene definito degenere quando la sua pressione è legata unicamente alla densità e non alla temperatura, per cui un aumento della pressione non causa un aumento della temperatura, come accade nei gas perfetti di elettroni, ossia una nana bianca grande all’incirca quanto il nostro pianeta.

E questo per oggi è tutto… spero che mi seguiate nelle prossime avventure… non vedo l’ora!!!! A presto!!!