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Quanto è attivo il nostro sole?

Quanto è attivo il nostro sole

Mentre per noi il Sole può sembrare affidabile e coerente, in realtà è un oggetto molto volatile. Il Sole è una gigantesca palla di gas e plasma alimentata dalla fissione nucleare. Sulla sua superficie sono presenti gas elettricamente carichi che generano forti campi magnetici. Questi gas si muovono costantemente, il che fa sì che i campi magnetici vengano manipolati, allungati e intrecciati. Tutto questo movimento provoca molta attività sulla superficie del Sole, chiamata attività solare. 

Il ciclo solare

A volte la superficie del Sole è più calma rispetto ad altre volte. La quantità di attività cambia con le fasi del ciclo solare. Il ciclo solare è il ciclo del campo magnetico del Sole. Circa ogni 11 anni il campo magnetico del Sole cambia. Ciò significa che i suoi poli nord e sud si scambiano di posto. Altri 11 anni e tornano indietro. Questo ciclo solare influenza tutta l'attività sulla superficie del Sole. Quando questi campi magnetici cambiano, cambia anche l'attività solare. Di seguito è riportata una mappa dei campi magnetici del Sole creati da un modello al computer. 

Il ciclo solare

Credito immagine: NASA/SDO/AIA/LMSAL

Un modo per tracciare il ciclo solare è contare il numero di macchie solari sulla superficie del Sole. Le macchie solari sono aree scure sulla superficie del Sole. Si dice che il Sole sia al minimo solare quando ha il minor numero di macchie solari, questo si verifica all'inizio di un ciclo solare. La metà del ciclo solare è un massimo solare quando vediamo il maggior numero di macchie solari sulla superficie del Sole. Mentre il ciclo continua, svanisce di nuovo in un minimo solare. Di seguito possiamo vedere l'evoluzione del Sole da un minimo solare a un massimo solare e viceversa in un arco di 10 anni. 

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Il ciclo solare (2)

Credito immagine: Dan Seaton/Agenzia spaziale europea (collage di NOAA/JPL-Caltech)

Attualmente siamo nel ciclo solare 25, iniziato a dicembre 2019. Il prossimo massimo che sperimenteremo dovrebbe essere compreso tra novembre 2024 e marzo 2025. Tuttavia, come discusso dagli scienziati della NASA, l'attività del Sole è aumentata rapidamente anche se abbiamo non ha ancora raggiunto livelli massimi in questo ciclo. L'aumento dell'attività solare ha un impatto sulla nostra tecnologia e comunicazioni sulla Terra.

Gli scienziati lavorano per migliorare le nostre previsioni sulla forza e la durata dei cicli solari. Essere in grado di prevedere i cicli solari può aiutare gli scienziati a prevedere le condizioni solari, chiamate tempo spaziale. La previsione e la previsione del tempo spaziale può aiutare gli scienziati a proteggere astronauti, stazioni spaziali, satelliti e comunicazioni radio sulla Terra. Come esploreremo più avanti, un'intensa attività solare può influenzarci qui sulla Terra. 

Le macchie solari

Come discusso in precedenza, le macchie solari sono aree sulla superficie del Sole che appaiono più scure. Il motivo per cui appaiono più scuri è perché sono più fredde di altre parti della superficie del Sole. Anche se il sole è fresco è ancora molto caldo, queste macchie solari hanno temperature di circa 6,500 gradi Fahrenheit (3,593 gradi Celsius) rispetto a una temperatura superficiale media di 9,940 gradi Fahrenheit (5,504 gradi Celsius). Le macchie solari sono più fredde del resto della superficie perché sono aree in cui i campi magnetici sono particolarmente forti. Così forti, infatti, che impediscono a parte del calore all'interno del Sole di raggiungere la superficie. 

Le macchie solari

Credito immagine: NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center

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Eruzioni solari

In prossimità di una macchia solare, le linee del campo magnetico spesso si aggrovigliano e poi si riorganizzano. Quando ciò accade, può causare un'improvvisa esplosione di energia chiamata brillamento solare. Di seguito è riportato un video catturato dal Solar Dynamics Observatory della NASA, il bagliore solare è il lampo luminoso. Noterai anche quello che sembra un grande anello che salta fuori dal bordo destro del Sole, questa è un'espulsione di massa coronale. 

Eruzioni solari

Credito immagine: NASA/SDO/Goddard

Espulsioni di massa coronale

Come perfettamente rappresentato da questo video, i brillamenti solari a volte possono essere accompagnati da un'espulsione di massa coronale. Queste espulsioni di massa coronale sono bolle giganti di radiazioni e particelle del Sole che esplodono nello spazio quando i campi magnetici del Sole si riorganizzano improvvisamente. I brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale sono le esplosioni più potenti nel nostro sistema solare. 

Questa attività può influenzarci qui sulla Terra?

Certo che può! Sebbene il Sole sia a più di 93 milioni di miglia di distanza, ne sentiamo la potenza ogni giorno sotto forma di calore e luce solare. Tuttavia, la luce solare e il calore non sono causati dagli eventi estremi che abbiamo visto sopra. La Terra ha un campo magnetico che protegge dalla maggior parte delle radiazioni e dalle particelle cariche provenienti dal Sole. Ma cosa succede alla Terra quando qualcosa come un'espulsione di massa coronale salta dalla superficie del Sole? Le particelle rilasciate in un'espulsione di massa coronale si caricano e se arrivano sulla Terra interagiscono con il nostro campo magnetico. In casi semplici questo provoca luci nel cielo chiamate aurore, o più spesso conosciute come aurore boreali, sebbene siano comuni anche al polo sud. 

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Si verificano in modo più evidente vicino ai nostri poli perché è qui che convergono le linee del nostro campo magnetico. I gas nella nostra atmosfera influenzano i colori che vediamo. L'ossigeno emette luce verde e rossa e l'azoto emette viola e blu

Espulsioni di massa coronale

Credito immagine: NASA

aurora

Credito immagine: Stazione spaziale internazionale

In casi estremi, le particelle cariche di un'espulsione di massa coronale molto forte possono interferire con le nostre reti elettriche. Nei casi peggiori possono causare interruzioni di corrente e black out. Questo è un altro motivo per cui gli scienziati lavorano duramente per prevedere l'attività solare. Se riusciamo a prevedere quando un'estrema espulsione di massa coronale potrebbe colpire la Terra, possiamo prepararci e, si spera, prevenire molti danni e proteggere vite.  

Altri pianeti ottengono aurore?

Si lo fanno! Queste particelle cariche espulse dalle espulsioni di massa coronale possono viaggiare molto lontano. Le aurore sulla Terra sono una combinazione di atmosfera e campo magnetico che interagiscono con le particelle cariche. Quindi, se un pianeta ha la sua atmosfera e campo magnetico, anche loro probabilmente hanno delle aurore. Siamo stati in grado di vedere le aurore su Giove e Saturno. 

Altri pianeti ottengono aurore

Credito immagine: NASA, ESA e J. Nichols (Università di Leicester)

Altri pianeti ottengono aurore (2)

Credito immagine: ESA/Hubble, NASA, A. Simon (GSFC) e il team OPAL, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Osservatorio di Parigi)

Riferimenti

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/picturing-the-sun-s-magnetic-field
https://spaceplace.nasa.gov/solar-activity/en/#:~:text=The%20Sun’s%20gases%20are%20constantly,things%20are%20a%20bit%20quieter.
https://spaceplace.nasa.gov/aurora/en/
https://spaceplace.nasa.gov/solar-cycles/en/
https://www.forbes.com/sites/jamiecartereurope/2022/08/02/the-sun-is-now-more-active-than-nasa-predicted-it-could-be-in-its-strongest-cycle-since-records-began/?sh=2fb00033cd59
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/hubble-captures-vivid-auroras-in-jupiter-s-atmosphere
https://www.spaceweatherlive.com/en/solar-activity.html
https://esahubble.org/images/heic1815a/

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Cassie Hatcher

Cassie Hatcher

Cassie apprende da sempre con la passione di comunicare la scienza di alto livello in una questione di conversazione. Ha conseguito una laurea e un master in fisica e ha scritto due tesi di astronomia, una delle quali è stata pubblicata. Ha conseguito uno stage presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel 2016 e ha avuto la possibilità di vedere il James Webb Space Telescope mentre veniva costruito.

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