IL PASSAGGIO DI TESTIMONE È IN CORSO

Segnali d’inizio d’un nuovo ciclo solare

Due gruppi di macchie appartenenti a due diversi cicli stanno convivendo in questi giorni sulla superficie del Sole. Si vede infatti la regione attiva Ar 2760, appartenente al vecchio ciclo in chiusura. E a “poca” distanza è appena apparsa la regione attiva Ar 2761, che porta invece la firma magnetica del nuovo ciclo, il 25esimo. Ma come si distinguono le macchie d’un ciclo da quelle del successivo? Ce lo spiega Mauro Messerotti, fisico solare all’Inaf di Trieste

     30/04/2020
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La compresenza delle due regioni attive Ar 2760 e Ar 2761 sul disco solare (cliccare per ingrandire). Crediti: M. Messerotti / Inaf

La nostra stella è nel bel mezzo d’una fase di transizione. A prima vista sembra tutto identico, ma per chi sa leggere quelle “foglie di te” che sono le macchie solari ci sono ormai pochi dubbi: il passaggio di testimone dal ciclo 24 al ciclo 25 è in corso. Un indizio significativo è la compresenza sul disco solare di macchie della vecchia guardia – quelle che ancora portano i segni del ciclo iniziato a cavallo fra 2008 e 2012 – e macchie che invece già sfoggiano il distintivo magnetico del ciclo che ci accompagnerà per i prossimi undici anni.

«Martedì 28 aprile il Sole presentava due regioni attive (Ar) in fotosfera», dice Mauro Messerotti, fisico solare all’Inaf di Trieste, «entrambe nell’emisfero sud: la Ar 2760 a 7 gradi di latitudine sud e la Ar 2761 a 18 gradi di latitudine sud. Il magnetogramma (vedi immagine qui sotto), che fornisce le polarità magnetiche delle macchie solari, indica che la Ar 2760, più vicina all’equatore solare, presenta la sequenza di polarità magnetiche + e – da ovest a est, e quindi appartiene al ciclo solare 24, che è in fase di conclusione. La Ar 2761, a latitudine più elevata, presenta la sequenza di polarità magnetiche – e + da ovest a est, opposta dunque a quella della Ar 2760. Quindi la Ar 2761 appartiene al nuovo ciclo solare 25, che sta per iniziare. Ciò dimostra che il Sole quieto, al minimo di attività, si trova nella fase di transizione tra il vecchio e il nuovo ciclo. Non è infrequente in questa fase osservare piccole regioni attive appartenenti a entrambi i cicli formarsi in fotosfera allo stesso tempo».

Queste apparse martedì non sono le prime macchie in assoluto del nuovo ciclo: già si erano osservate alcune piccole e sporadiche regioni, ma a latitudine molto più elevata, come avviene di solito. I due aspetti ora interessanti sono la compresenza delle tracce dei due cicli e la latitudine modesta di quella del nuovo ciclo. «Questo è indicativo, secondo me, della complessità caotica dei processi alla base», dice Messerotti a questo proposito.

Magnetogramma del disco solare il 28 aprile 2020 (cliccare per ingrandire)

Leggere le macchie solari, decifrarne la sequenza di polarità magnetiche, per capire di quale ciclo siano “figlie” non è un’impresa alla portata di tutti. Ma proviamo comunque a farcela spiegare. «In prima approssimazione», dice a Media Inaf Messerotti, «le macchie di un gruppo si dispongono in direzione est-ovest. La macchia più grande all’estremità ovest del gruppo è detta “macchia di testa”, quella più grande all’estremità est è detta “macchia di coda”. Queste hanno polarità magnetica opposta e definiscono la sequenza di polarità magnetica dipolare del gruppo. La polarità magnetica si misura spettroscopicamente grazie all’effetto Zeeman – che vede specifiche righe spettrali sdoppiarsi in due componenti in presenza di un campo magnetico, tanto più separate in lunghezza d’onda quanto più intenso è il campo. Un campo molto intenso determina una soppressione più efficiente dei moti convettivi nella macchia, che è meno calda e quindi meno luminosa nel visibile. La sequenza di polarità magnetica in un gruppo del vecchio ciclo 24 è – e + (da ovest a est) nell’emisfero solare nord e si inverte nell’emisfero sud, dove risulta + e – (sempre da ovest a est). Tali sequenze si invertono inoltre da un ciclo all’altro. Quindi, per ritrovare la stessa sequenza in ciascun emisfero devono passare 22 anni, ovvero due cicli solari, come stabilisce il cosiddetto “ciclo magnetico di Hale”. Quindi nel nuovo ciclo 25 la sequenza di polarità magnetiche nell’emisfero nord è + e – (da ovest a est) e nell’emisfero sud è – e + (sempre da ovest a est)».

Ora che, almeno in teoria, dovremmo essere in grado di identificare i gruppi del vecchio e quelli del nuovo ciclo, viene da chiedersi quanto durerà, questo passaggio di consegne. Esiste un giorno esatto in cui finisce un ciclo e ne inizia un altro? Pare proprio di no: è un processo che si spalma su molti mesi, o anche su più anni. «La data del minimo di attività viene calcolata effettuando una media lisciata sul conteggio dei numeri di macchie solari sul periodo di un anno», spiega infatti Messerotti, «quindi si può identificare solamente sei mesi dopo che è avvenuto. La durata della fase di minima attività si ricava dal numero complessivo di giorni senza macchie solari. Ad esempio, dal 2016 fino a oggi si sono avuti 728 giorni senza macchie. È una fase che può durare diversi anni, come stiamo osservando per la transizione tra il ciclo 24 e il ciclo 25».

Comunque dovremmo proprio esserci. Le previsioni della Nasa e della Noaa (la National Oceanic and Atmospheric Administration statunitense) stimano che il minimo si verifichi questo aprile, con un margine di più o meno sei mesi.