Nel 2006 le previsioni NASA predissero il picco massimo dell’attività undecennale del Sole tra il 2010 ed il 2012. Tuttavia, a distanza di qualche anno si parlava di un probabile nuovo Minimo di Maunder (il periodo di bassa attività solare dal 1645 al 1715 d.C. che con molta probabilità causò la piccola era glaciale). Queste incertezze racchiudono le diffcoltà oggettive che la scienza deve affrontare quando cerca di predire l’attività di una stella. Ad oggi è impossibile predire persino una espulsione di massa coronale, limitandosi a calcolare l’arrivo delle particelle cariche verso il campo magnetico terrestre soltanto dopo che l’evento si è verificato.
DOPPIO PICCO – Al verificarsi di altri eventi nel tempo, il fisico solare Pesnell del Goddard Space Flight Center offrì un’ulteriore spiegazione, a quanto pare plausibile: “Questo è il massimo solare – suggerì – ma ha un aspetto diverso da quello che ci aspettavamo. Siamo di fronte ad un doppio massimo solare”, aggiunse lo scienziato. Gli astronomi hanno monitorato l’attività per secoli, notando una certa irregolarità nei suoi cicli. Le oscillazioni del ciclo di Schwabe possono variare tra 9 e 13 anni, da cui si deduce la media undecennale, e in questo periodo può variare anche la sua ampiezza. Alcuni massimi solari sono estremamente deboli, altri molto forti. Il fisico invitò a riflettere su questa ulteriore variabile: “gli ultimi due massimi solari, avvenuti nel 1989 e nel 2001, hanno avuto un doppio picco, intervallati da un lasso temporale di circa due anni di attività molto bassa”. Secondo Pesnell, quindi, sarebbe stata questa la risposta all’attuale ciclo 24, che secondo questa teoria avrebbe dovuto sfornare un nuovo picco tra la fine del 2013 ed il 2014.
MIN-MAX – Tutto rinviato? Questa volta pare di no. Il mese scorso, durante lo Space Weather Workshop di Boulder, in Colorado, l’esperto Doug Biesecker del NOAA, ha annunciato il verificarsi del massimo solare. Secondo la sua analisi il numero di macchie del ciclo solare 24 è vicino al picco tanto atteso. A dire la verità, tale ciclo continua a classificarsi come uno dei più deboli degli ultimi 250 anni. Per illustrare questo punto, egli ha tracciato il numero di macchie solari dell’attuale ciclo confrontandolo con i precedenti 23 cicli dal 1755. Il risultato ottenuto è che, solo pochi cicli dal XVIII secolo hanno avuto un numero di regioni attive inferiore. Per tale motivo, molti ricercatori hanno iniziato a chiamare il picco in corso “Mini-Max“, ossia un picco massimo molto debole.
SOLE E CLIMA TERRESTRE – Non è chiaro se tale bassa attività del motore della nostra vita sia determinante, quantomeno nel breve termine, rispetto al clima terrestre. Certo è, che le temperature globali negli ultimi anni hanno visto un riscaldamento più attenuato rispetto agli anni antecedenti. Il Sole, a differenza di altre stelle, è molto costante in dimensioni e luminosità, con variazioni dello 0,1% nel corso della sua attività undecennale. Un numero sempre crescente di ricercatori, tuttavia, crede che queste piccole variazioni possano avere un effetto significativo sul clima del nostro pianeta. E’ quanto sostiene un rapporto pubblicato dal National Research Council (NRC) nel mese di Gennaio, dal titolo “Gli effetti della variabilità solare sul clima della Terra,” il quale espone alcuni dei modi sorprendentemente complessi con cui l’attività solare può farsi sentire sul nostro pianeta. Comprendere eventuali connessioni tra la nostra stella e il clima terrestre, richiede competenze specifiche in settori come la fisica, l’attività solare, la chimica atmosferica e la dinamica dei fluidi, la fisica delle particelle energetiche, e la storia geologica della Terra.
Dal momento che nessun singolo ricercatore possiede l’intera gamma di conoscenze necessarie per poter affrontare il problema, l’NRC ha dovuto riunire decine di esperti provenienti da tutto il mondo, unendo gli sforzi in un contesto multi-disciplinare. Diversi ricercatori hanno discusso sulle modalità di influenza del Sole sul clima terrestre. Carl Jackman del Goddard Space Flight Center, ha descritto come gli ossidi di azoto creati da particelle energetiche solari e raggi cosmici nella stratosfera, possano ridurre i livelli di ozono di una piccola percentuale. Isaac Held del NOAA, ha compiuto un ulteriore passo in avanti; egli sostiene che la perdita di ozono nella stratosfera potrebbe alterare la dinamica dell’atmosfera sottostante. “Il raffreddamento della stratosfera polare associata alla perdita di ozono aumenta il gradiente orizzontale di temperatura vicino alla tropopausa,” spiega. “In altre parole, l’attività solare può, attraverso una serie complessa di influenze, spingere le tempeste di superficie fuori rotta”, aggiunge lo scienziato. Molti dei meccanismi proposti durante il seminario sono stati dedicati alle interazioni con l’atmosfera e gli oceani, sulla termodinamica o sulla fisica dei fluidi. Gerald Meehl del Centro Nazionale per la Ricerca Atmosferica (NCAR), ha presentato prove convincenti che la variabilità solare sta lasciando un’impronta sul clima, in particolare nel Pacifico.
Secondo il rapporto, quando i ricercatori osservano i dati di temperatura sulla superficie marina in prossimità dell’anno di picco massimo dell’attività undecennale, il Pacifico tropicale mostra un modello pronunciato del fenomeno La Nina, con un raffreddamento di circa 1°C nell’equatore orientale. Inoltre, ci sono segni di precipitazione maggiore nella zona di convergenza intertropicale (ITCZ), e nella zona di convergenza a sud del Pacifico (SPCZ). I segnali del ciclo solare sono così forti nel Pacifico, che Meehl e i suoi colleghi hanno cominciato a chiedersi se qualcosa nel sistema climatico del Pacifico agisca per amplificarli. Uno dei misteri relativi al sistema climatico della Terra, è come le fluttuazioni relativamente piccole del ciclo di 11 anni, siano in grado di produrre l’entità dei segnali climatici osservati nel Pacifico tropicale.
IL CICLO SOLARE 25 – I ricercatori Matt Penn e William Livingston del National Solar Observatory prevedono che il ciclo solare 25 sarà caratterizzato da un’assenza totale di macchie solari; “se il sole in realtà sta entrando in una fase sconosciuta del ciclo solare, allora dobbiamo raddoppiare i nostri sforzi per comprendere i collegamenti tra attività solare e clima“, osserva Lika Guhathakurta della NASA. Nei prossimi anni gli scienziati valuterrano l’invio di una termocamera radiometrica che permetta di mappare la superficie e rivelare i segreti più oscuri della luminosità solare. I dispositivi attualmente utilizzati per misurare la radiazione solare totale (TSI) hanno dei limiti. Il Sole non è una palla informe di luminosità uniforme. Al contrario, il disco solare è punteggiato dai nuclei scuri delle macchie solari e contraddistinto dalle brillanti facole, che a differenza delle macchie solari, non tendono a scomparire in presenza del minimo solare. Una rilevanza scoperta attraverso i record paleoclimatici, che ne hanno mostrato l’attività anche durante il minimo di Maunder. Poiché i meccanismi di influenza del sole sul clima sono complicati, ci dovranno lavorare molti ricercatori di vari campi, per cui è utile che i dati siano resi loro pubblici.
Hal Maring, climatologo presso la sede della NASA che ha studiato il rapporto, rileva che sono state suggerite tante possibilità interessanti, tra le quali alcune prese in seria considerazione. Una tra queste è lo studio attraverso gli anelli di accrescimento degli alberi e le carote di ghiaccio, dal momento che le variazioni del campo magnetico terrestre e della circolazione atmosferica ne possono essere influenzate maggiormente. Non mancano le idee in merito allo studio di altri corpi dell’Universo. Resta una sfida affascinante e fondamentale per i ricercatori. Il tempo sarà certamente un alleato in più per risolvere questo difficilissmo dilemma.
Recentemente, prima della quiescenza, il Sole è uscito da un “grande massimo” di alta attività, tanto che alcuni astronomi hanno suggerito che al momento potrebbe essere in un periodo di transizione verso un altro minimo di Maunder. Lo scienziato solare Solanki e il suo assistente Krivova hanno indagato su questa possibilità attraverso lo studio passato del Sole. Hanno setacciato i vecchi dati delle macchie solari, ma hanno anche guardato le registrazioni di alcuni isotopi del carbonio e berillio, che ha permesso loro di risalire a tempi ancora più antichi. Questi isotopi, il carbonio-14 ed il berillio-10, vengono prodotti quando il rapido movimento delle particelle dei raggi cosmici impattano nell’atmosfera terrestre. Poichè le tempeste solari aiutano a spazzare via i raggi cosmici dal nostro pianeta, l’abbondanza di carbonio-14 e di berillio-10 consente ai ricercatori di ricostruire l’attività del sole sino a 11.000 anni fa. Solanki e Krivova hanno utilizzato tutte queste informazioni per ottenere un’idea più ampia di come il Sole si comporta in lunghi periodi di tempo. La risposta è stata che esiste un 8% di probabilità che un minimo seguirà un grande massimo entro 40 anni, e circa il 40-50% che si verifichi entro 200 anni. Ma è altrettanto probabile che un altro grande picco massimo avverrà prima di un grande minimo, come evidenzia la maggior parte delle volte negli ultimi 11 mila anni. Insomma, con tutta onestà non è chiaro in quale direzione l’attività solare si svilupperà nel lungo termine. Ciò che è certo, è che la bassa attività della nostra stella ha consentito alle apparecchiature elettriche ed elettroniche di vivere sonni tranquilli. Tuttavia, Doug Biesecker ha presentato vari grafici mostrando che la maggior parte dei grandi eventi, come i flare di classe X e le conseguenti tempeste geomagnetiche sulla Terra, si verifichino proprio nella fase calante del ciclo solare. In altre parole, c’è la possibilità di una significativa attività solare nei mesi a venire. Sperando solo che non sia troppo significativa.
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